новости космоса
3320 9
11 декабря 2019 14:58:25

LightSail 2 прокладывает путь для будущих миссий

Космический корабль с солнечным парусом в долгу перед провидцами четырех веков, сказал генеральный директор миссии Билл Най, когда он праздновал создание LightSail 2, который был назван одним из лучших изобретений в этом году по версии журнала Time.

Най наиболее известный своими Эмми-наградами в 1990-х годах, сказал делегатам в Хьюстоне, что космический корабль работает хорошо.

Он похвалил команду инженеров, которые запустили и управляли космическим кораблем на орбите Земли. Их работа включает заслугу мечтателей, которые хотели запустить корабли с солнечными парусами в течении последних нескольких веков, имена которых варьируются от астронома 17-го века Иоганна Кеплера до астрофизика 20-го века (и соучредителя Планетарного общества) Карла Сагана.

«Я не был в 1607 году, но Кеплер был», - пошутил Най, представляя знаменитого астронома. Кеплер наблюдал то, что сегодня мы называем кометой Галлея, а также заметил, что независимо от того, в какую сторону комета движется в космосе, газ и пыль уходили от Солнца. Никто не знал в начале 1600-х годов почему это происходит, но сегодня мы узнали, что хвост кометы движется в этом направлении постоянным давлением частиц, вытекающих из солнца - солнечного ветра.

«Есть что-то в солнечном свете, что несет силу, так же, как земной ветер дает силу парусникам в море», - сказал Най. «Кеплер предсказал, что однажды люди будут плыть в космосе под действием светом. Это была потрясающая идея, основанная только на умозаключениях и наблюдениях».

Но большинство спутников и космических миссий даже сегодня несут топливо, такое как гидразин или жидкий кислород, в космос для использования в качестве движителя. Но движение требует массы; это увеличивает стоимость запусков. И у инженеров сейчас нет возможности заправлять спутники и космические корабли, поэтому спутники должны работать с топливом, которое у них есть, пока миссия не будет завершена.

Солнечные паруса вместо топлива используют давление солнечного ветра для движения, но этот подход представляет другие сложности. Одна из задач заключается в эффективном складывании солнечного паруса внутри ракеты для безопасного полета в космос. Другая задача - построить парус, достаточно легкий и достаточно прочный, чтобы выдержать годы космической радиации. Межзвездные миссии часто ссылаются на солнечный парус как на хороший вариант, потому что космические корабли, приводимые в движение постоянным ускорением от Солнца, могут достигать других звезд быстрее, чем те, которые используют обычное топливо.

Среди ранних популяризаторов этой идеи был Саган, профессор Корнелльского университета и ведущий оригинального телешоу "Космос" 1980-х годов, который консультировал по некоторым миссиям НАСА. В 1976 году Саган появился на «Вечернем шоу», которое вел Джонни Карсон, держа в руках модель солнечного паруса, разработанную Лабораторией реактивного движения НАСА в Калифорнии. Это было примерно за четыре года до того, как Саган стал соучредителем Планетарного общества. Но даже тогда он и многие другие говорили о солнечном плавании для будущих космических миссий, сказал Най.

«Это был космический корабль, такой блестящий и с малой массой. Насколько он был блестящим и малой массы?» - вставил Най, повторив общую методику вопросов, которую он использовал в своих шоу, чтобы сформулировать научные концепции для детей. «Он был настолько блестящим и малой массы, - продолжил он, - что солнечный свет дает ему толчок. Фотоны света несут импульс».

Парусный космический корабль, показанный на «Вечернем шоу», имел бы стороны примерно по одному километру каждая и был разработан для того, чтобы увидеть, как комета Галлея летит рядом с Землей в 1986 году. Этой миссии никогда не будет (отчасти из-за технических трудностей и проблем, хоть Най и получил финансирование).

Несколько миссий с солнечным парусом (и некоторые менее успешные попытки) разворачивались в последние годы. Планетарное общество запустило концепцию солнечного паруса под названием Cosmos 1 в 2005 году, но спутник так и не вышел на орбиту из-за сбоя российской ракеты. В 2008 году неудачный запуск SpaceX Falcon 1 уничтожил солнечный парус.

Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) впоследствии вошло в историю, продемонстрировав свой полет с солнечным парусом в межпланетном пространстве в 2010 году на своем космическом корабле IKAROS. NASA продолжило успешный проект NanoSail-D2 в 2011 году, а Планетарное общество впервые в 2015 году сделало снимок солнечного паруса LightSail 1, который, несмотря на некоторые технические проблемы, развернул свой парус и отправил снимки с орбиты Земли. С тех пор были запущены другие миссии на солнечных парусах, такие как CubeSail Университета Иллинойса в 2018 году, не говоря уже о других работах НАСА, Европейского космического агентства и других организаций.

Но Най провел большую часть своего времени, говоря о LightSail 2, показывая видео и фотографии, которые космический корабль отправил со своего носителя - космического корабля который остается уже почти полгода, после запуска в июне 2019 года, в космосе. Космический аппарат не находится в постоянной связи с Землей потому что он работает на некоммерческом финансировании, но передает информацию на несколько станций связи достаточно часто, чтобы контролеры могли следить за нем и отправлять команды по мере необходимости.


(Добавил: Nikola)

комментарии
1
Leonid3190 · 11-12-2019

Ой, а мы здесь тоже следили, я даже небольшую программку состряпал, записывал и выкладывал результаты, правда она (программка) накрылась вместе с жёстким диском, с тех пор и не слежу :-(

2
__136 · 11-12-2019

Допустим, корабль с солнечным парусомразовьём необходимую скорость и станет приближаться к намеченной цели, например, к другой звезде. Вопрос, как он будет тормозить?
И другой вопрос. С удалением от Солнца давление солнечного света будет убывать обратно пропорционально квадрату расстояния. Значит, на каком-то расстоянии это давление станет пренебрежительно малым, и потому удаление корабля от Солнца ограничено каким-то расстоянием.Достаточно ли это расстояние, чтобы достичь хоть какой-то звезды?
Если кто-то ответит, буду благодарен.

3
MP215 · 11-12-2019

За время полета он должен набрать нужную скорость для дальнейшего полета, конечно лучше использовать ионный двигатель. И да, давление будет уменьшаться. Парус надо делать больше, но есть вероятность нераскрытия.
Тормозить он будет например у нужной планеты залипая на какую-нибудь орбиту вокруг нее.

4
Pourquoi64 · 11-12-2019

Было бы интересно оценить влияние существующего потока частиц от Солнца на скорость нашей планеты и прикинуть как изменилась ее орбита за длительный период(например миллион лет) , если считать, что поток от Солнца постоянен.

5
__136 · 11-12-2019

MP, как он будет "залипать у нужной планеты", двигаясь со скоростью порядка скорости света? А если не разовьёт такую скорость, сколько же времени будет продолжаться его путешествие с Земли?

6
MP215 · 11-12-2019

Скорости света точно не будет, после выхода с нашей системы парус будет наполняться уже потоком с другой системы и возможно даже встречной.Так что вариант это сбрасывать парус сразу после выхода из СС.
Для торможения можно использовать тот же гравитационный маневр, у какой нибудь планеты - заранее. Смотря какая цель полета.

7
Leonid3190 · 11-12-2019

"..потому удаление корабля от Солнца ограничено каким-то расстоянием.." (с)__
Не удаление, но скорость. Какую скорость удалось набрать вблизи от Солнца, с такой и полетишь далее.
В Солнечной системе для уравновешивания притяжения Солнца его же отражённым светом необходим парус площадью 644 м^2 (круг радиусом 14.3 м) на каждый килограмм массы.
Наиболее выгодным методом использования такого паруса является запуск аппарата на эллиптическую орбиту к Солнцу с перигелием наиболее приближенным, насколько позволит его теплостойкость, к Солнцу и в перигелии разворачивать парус перпендикулярно к направлению на Солнце. Парус уравновесит притяжение и аппарат полетит по касательной к орбите со скоростью, которая у него была на момент раскрытия паруса.Эта скорость 50 -- 300 км/сек получится гораздо выше, достижимой с бОльшим парусом если ускоряться от орбиты Земли.

8
dengess1-6 · 11-12-2019

МР, для того чтобы НЕ затормозиться паруснику достаточно иметь не сильно много более значимую скорость, чем первая космич. для той планеты, у которой вы хотели бы его притормозить.
Даже близко к ск. светы для этого не требуется.

9
viktorchibis92 · 12-12-2019

Разогнались, сбросили парус, и превратились в Оумуамуа.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!