Этим летом американские разработчики в очередной раз попробуют реализовать мечту, зародившуюся задолго до наступления космической эры — солнечный парусник. Прототип NanoSail-D отправится в испытательный полет в последних числах июля.

Команда разработчиков и солнечный парус NanoSail-D. Снимок сделан после успешных наземных тестов по развертыванию, прошедших в апреле этого года
В руках одного из инженеров NASA — NanoSail-D в сложенном виде
«Солнечный парус» будет запущен 29 июля на борту ракеты SpaceX Falcon 1. Этот сравнительно небольшой носитель стоимостью почти 8 млн долларов способен вывести на 185-километровую орбиту до 420 кг полезного груза

В погожий день протяните ладони к Солнцу. Что вы чувствуете? Конечно, тепло — а еще и едва уловимое давление. Конечно, это чисто психологический эффект, но давление солнечного света существует вполне реально, хоть ощутить его нам вряд ли удастся, настолько оно мало. Возле ваших рук оно аналогично весу миллионных долей грамма. Но высоко в космосе даже такая сила становится важной, тем более что давление не ослабевает ни на мгновение, действует постоянно, год за годом. К тому же, в отличие от традиционного ракетного топлива, оно бесплатно и доступно в практически неограниченных количествах. Так что дело за малым — научиться его использовать. А для этого нужно построить легкий и эффективный солнечный парус, способный улавливать слабое давление солнечного света и двигать вперед космические аппараты — так же, как некогда паруса толкали морские корабли.

Ученые уже не первый год и даже не первое десятилетие бьются над созданием подобных парусов. Действительно, корабли, приводимые в движение бесплатной и никогда не устающей силой могут открыть новую главу в освоении нашей Солнечной системы. Впрочем, до сих пор ни один из проектов нельзя считать действительно удавшимся: их будто преследует злой рок! Вспомним хотя бы судьбу российского солнечного паруса, о которой мы рассказывали в статье «На зеркальных парусах» — первый в истории опытный корабль на солнечном парусе «Космос-1» был утерян в 2005 г. из-за отказа ракеты-носителя. Авария постигла и еще один проект, японский.

В США подобными разработками занимается команда разработчиков, объединяющая ученых из разных институтов NASA — группу Эдварда Монтгомери (Edward Montgomery) и группу Элвуда Агасида (Elwood Agasid). Их проект называется NanoSail-D и должен стартовать к орбите где-то в промежутке между 29 июля и 6 августа, с полигона на тихоокеанском острове Омелек (запасное «окно» запуска — с 29 августа по 5 сентября). Создатели надеются, что именно он станет первым аппаратом с солнечным парусом, которому удастся, наконец, не только благополучно добраться до орбиты, но и развернуть парус, и начать использовать его в качестве основного «двигателя». Стоит сказать, что сам по себе эффект солнечного паруса уже не раз использовался в космосе. С его помощью проводили небольшие коррекции орбиты аппаратов, при этом парусами служили панели солнечных батарей или терморегулирующих радиаторов. Но до сих пор ни один созданный людьми аппарат не использует парус как основной двигатель.

Структурную основу паруса NanoSail-D составляет каркас из алюминия и полимерных материалов. Общий вес всей конструкции не превышает нескольких килограммов, а в сложенном виде она умещается в небольшой чемоданчик. Однако в расправленном виде «крылья» составляют почти 10 кв. м. Взгляните на демонстрационный ролик:

В перспективе с помощью этой улавливающей свет поверхности космические аппараты смогут легко бороздить просторы Солнечной системы. Понемногу ускоряясь, они смогут развивать скорости, намного превышающие те, которые достигают современные зонды, вынужденные экономить драгоценное топливо. Используя те же методы, которые были открыты древними мореплавателями, можно, меняя положение паруса и курс, двигаться не только по ветру, но и в других направлениях — в том числе и против ветра, обратно на Землю.

«Главное тут, — рассказывает Эдвард Монтгомери, — не расстояние, а скорость. Зонды Voyager, уже добравшиеся до дальних пределов Солнечной системы, оснащены обычными ракетными двигателями — и потратили на это больше 30 лет. «Парусник», если его запустить сегодня, сумеет догнать их уже лет через 10. На старте они, конечно, отстают, так что для близких полетов, например, к Луне, все же обычные двигатели предпочтительней. Такое путешествие займет у корабля дни — а у «парусника» месяцы. Но на больших расстояниях, понемногу ускоряясь, парус становится намного более эффективным».

Есть и еще одна, менее очевидная, но не менее важная сфера использования солнечного паруса. Сегодняшние спутники, десятками вращающиеся на околоземной орбите, выработав свой ресурс, просто «забрасываются» и годами остаются в космосе, создавая риск столкновения с продолжающими работу аппаратами. Установка на спутник недорогого солнечного паруса позволит не только корректировать его орбиту, но и в нужный момент использовать его, как парашют, замедляющий полет, так что, постепенно снижаясь, спутник замедлит полет, войдет в атмосферу и сгорит. Это намного экономичнее и удобнее использования топливных двигателей.

Читайте также о необычном альтернативном проекте солнечного паруса, который предложили финские ученые: «Солнечные тросы».

По сообщению NASA