На илюстрацията: слънчевата платноходка Advanced Composite Solar Sail System. Image credit : NASA
22 април 2024 г. 21:30 ч.
Светослав Александров. Ако всичко мине по план, тази седмица частна ракета „Електрон“ на фирмата Рокет Лаб ще изведе в космоса „слънчева платноходка“ на НАСА. Апаратът ще тества концепция за придвижване, която може да доведе до нови, по-бързи и по-бюджетни мисии до Луната, Марс и по-далече.
Изстрелването е насрочено най-рано за 24-ти април в 00:30 ч. българско време. „Платноходката“ на име Advanced Composite Solar Sail System ще сподели пътешествието с корейския спътник за наблюдения на Земята NEONSAT-1.
Какво представлява концепцията за придвижване „слънчево плаване“? Светлинните фотони оказват налягане върху гигантско платно и по този начин те задвижват космическия апарат. Правя обаче важно уточнение – това не е задвижване посредством слънчевия вятър, който представлява заредени частички, реещи се в околослънчевото пространство. Светлината е тази, която избутва платното.
Първата историята „слънчева платноходка“ бе японската „Икарос“, която на този принцип през 2010 г. летя успешно до Венера. Същата година НАСА изстреля в орбита малък апарат „НаноСейл-Д“, който на 20 януари 2011 г. разгърна експерименталното си платно. След това на 20 май 2015 г. и на 25 юни 2019 г. неправителствената организация The Planetary Society изпрати в орбита мисиите „Лайтсейл-1“ и „Лайтсейл-2“, като те бяха изключително успешни.
Миналата година и Русия се опита да проведе експеримент в орбита със „слънчево плаване“, но разработеният от университета МГТУ „Бауман“ спътник „Парус-МГТУ“ не успя да разгърне платната си непосредствено след освобождаването му в космоса.
Сега, ако НАСА успее, Advanced Composite Solar Sail System ще трябва да бъде въведен в околоземна орбита с височина над земната повърхност около 950 километра – два пъти по-голяма височина в сравнение с тази, която поддържа Международната космическа станция. Така остатъците от земната атмосфера няма да пречат на работата на платното. Разгръщането му ще бъде осъществено два месеца след изстрелването, когато ръководството на мисията провери работоспособността на всички системи.
Защо концепцията за „слънчево плаване“ е важна за човечеството? Както поясняват от The Planetary Society, по този начин космическите апарати ще могат да работят в комплексни орбити без преразход на гориво. Такъв тип мисии например биха били полярни разузнавачи – т.е. които ще кръжат непрекъснато над полюсите на Земята, Луната или Марс.
Но най-вълнуващото е, че „слънчевото плаване“ отваря възможността за създаването на изключително бързи космически апарати, които ще могат да посещават далечни обекти – примерно планетите от Външната слънчевата система като Уран и Нептун. С конвенционални технологии това би отнело години, даже повече от десетилетие. Има концепция и за смели мисии, които биха се отдалечили от Слънцето на голямо разстояние, достатъчно, за да се използва неговата гравитация като леща с цел да се заснемат подробни снимки на извънслънчева планета. Ако концепцията сработи, на тези фотографии ще се визуализират обекти с размер около 10 километра.
Мисии, работещи с концепцията „слънчево плаване“, биха могли да посетят енигматичните тела от Облака на Оорт, който се простира на разстояние от нас между 2 000 до 200 000 астрономически единици. Но най-голямата цел би била мисия до Проксима Кентавър – най-близката до нас звезда. Организацията Breakthrough Starshot предлага да се използват мощни лазери, за да се ускорят космически апарати до 20% от скоростта на светлината. Имайки предвид, че разстоянието между нас и Проксима Кентавър е 4.24 светлинни години, апаратите ще достигнат целта си за около 20 години.
НАСА вече разглежда възможности за „екстремно“ слънчево плаване с цел междузвездни полети. Дори и без лазери, посредством облитане на Слънцето един лек апарат от типа CubeSat може да достигне 0.1% от скоростта на светлината. Така полетите до Уран и Нептун вече ще отнемат месеци, междузвездното пространство ще бъде достигано само след няколко години, а разстояние от 1000 астрономически единици ще бъде прекосявано за по-малко от две десетилетия.
