Космический аппарат LightSail 2 доказал возможность совершения космических полетов только с использованием солнечной энергии.
В 2015 году инженеры Planetary Society отправили на низкую орбиту предварительную версию спутника, LightSail 1, продемонстрировав возможность развертывания солнечного паруса. А в 2019 году, обновленная версия космического аппарата LightSail 2 весом всего 5 кг отправилась в космос на ракете Falcon Heavy, развернув свой солнечный парус площадью 32 квадратных метра примерно через месяц после выхода на орбиту.
LightSail 2 была полностью профинансирована путем краудфандинга с миссией — помочь демократизировать освоение космоса. Финансовый вклад внесли более 50 000 членов Planetary Society, поклонники Kickstarter, частные лица, фонды и корпоративные партнеры. Миниатюрный DVD, прикрепленный к космическому кораблю, содержал селфи фанатов космоса, а также имена членов и поклонников Planetary Society.
После трех с половиной лет в космосе миссия LightSail 2 сгорела в атмосфере в четверг, 17 ноября. Во время своей работы космический аппарат преодолел 8 миллионов километров и совершил 18 000 оборотов вокруг планеты, используя свой гигантский парус, и продемонстрировал, что полеты в космосе только с использованием солнечной энергии вполне реальны.
LightSail 2, our wonderful big little spacecraft, entered the atmosphere and came down. It’s gone. Thanks to all our supporters. Meanwhile, Artemis I is up and on its way to the Moon. And The Planetary Academy launched. What a week! https://t.co/HrHCbKWRZt
— Bill Nye (@BillNye) November 18, 2022
Несмотря на то, что у частиц света нет массы — они несут импульс. В результате – свет может двигать объекты в космосе. Имея большой тонкий парус, отражающий свет, космический корабль может захватить достаточное количество этого импульса от солнца и изменить свое положение.
Хотя миссия LightSail завершилась, она открыла двери для будущего использования солнечных парусников в исследовании космоса.
«LightSail предоставляет еще один вариант силовой установки, которую можно использовать для полетов», — говорит Брюс Беттс, главный научный сотрудник и руководитель программы LightSail.
К сожалению, сила, полученная солнечными парусниками, настолько мала, что корабли путешествуют очень медленно. Но она сможет нарастать с течением времени, позволяя разгоняться до высоких скоростей без использования топлива.
LightSail 2 работал на околоземной орбите, в то время как будущие солнечные парусные миссии, вероятно, будут осуществляться в далеком космосе. Программы NEA Scout NASA и Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) также будут использовать солнечные паруса. Идеальные цели для таких миссий находятся во внутренней части Солнечной системы, поскольку корабль остается достаточно близко к Солнцу, чтобы получить необходимую энергию для продолжения движения и изменения орбиты.
Солнечные паруса также помогут выйти на орбиты, до которых раньше не было возможности добраться. Например, вращающиеся вокруг Солнца миссии сейчас находятся в особых регионах, которые называются точками Лагранжа
Точки Лагранжа — 5 точек в орбитальной конфигурации, где тело с незначительной массой, испытывающее только гравитационное влияние двух взаимосвязанных массивных тел, будет находиться в неизменной позиции по отношению к ним. Космический корабль с солнечным парусом сможет подойти поближе к Солнцу, используя его же энергию и парус для поддержания своей орбиты.
Также есть немало возможностей для усовершенствования технологий солнечных парусников. Исследователи стремятся изучить использование лазеров для толчка парусов и разработать более сложные системы управления.
В очень долгосрочной перспективе использование солнечного плавания позволит посетить другие звездные системы. Химическим двигателям, подобным тем, что используются на зондах «Вояджер», самых отдаленных рукотворных объектах в космосе, понадобятся десятки тысяч лет, чтобы посетить ближайшие звездные системы. Но космические корабли с солнечными парусами могут потенциально сократить этот промежуток времени, поскольку смогут ускоряться во время путешествия.
«Сейчас это единственная технология, демонстрирующая нечто похожее на практическую возможность сделать это когда-нибудь», — сказал Беттс.
LightSail 2 – это уже второй космический аппарат, использующий легкий парус для движения в космосе. Первым стал японский зонд IKAROS, который развернул парус во время своего полета на Венеру в 2010 году. Однако в Planetary Society хотели доказать возможность применения принципа именно малыми спутниками стандарта CubeSat.
Источник: The Verge