Белеет парус…

Инженеры «Молодежного космического центра» МГТУ имени Баумана разработали спутники, которые для изменения параметров своей орбиты будут использовать раскрываемый в космосе парус.

Парус — вечный символ поиска, странствий и приключений. В космосе он не белый на голубом, а серебристый на черном, но это тоже очень красиво и романтично. Неслучайно в 1989 году, когда планировались масштабные празднования 500-летия открытия Америки, гвоздем программы юбилейная комиссия Конгресса США представила космическую регату под солнечными парусами. Предполагалось, что несколько солнечных парусных кораблей, разработанных в разных странах, за 500 дней пройдут путь до Марса. Заявки на участие в конкурсе подали США, Канада, Великобритания, Италия, Китай, Япония и Советский Союз. Старт регаты должен был состояться в 1992 году, но претенденты на участие стали выбывать почти сразу, столкнувшись с проблемами технического и экономического плана. Распад Советского Союза, однако, не привел к прекращению работы над отечественным проектом, который, по мнению разработчиков, имел все шансы на победу. Регата была отменена из-за финансовых трудностей у юбилейной комиссии, грандиозное шоу не состоялось, но солнечный парус российского производства — единственный из всех! — действительно был создан. Эта совместная работа НПО «Энергия» и ДКБА и получила первую премию конкурса.

Солнечный парус нашел применение в изобретенной советскими учеными схеме радиационно-гравитационной стабилизации космического аппарата. Это была практическая разработка: первое развертывание солнечного паруса в космосе было произведено на российском корабле «Прогресс М-15» 24 февраля 1993 года в рамках проекта «Знамя-2».

Солнечный парус, также называемый световым или фотонным, — приспособление, использующее давление солнечного света или лазера на зеркальную поверхность для приведения в движение космического аппарата.


Первым в истории космическим парусником считается японский IKAROS.
© popularmechanics.com


В качестве двигателя космический парус впервые использовали японцы. 21 мая 2010 года Японское космическое агентство запустило ракету-носитель H-IIA, на борту которой находился космический аппарат IKAROS с солнечным парусом из тончайшей мембраны размером 14 на 14 метров. На создание этого аппарата было потрачено 16 миллионов долларов. Раскрытие солнечного паруса началось 3 июня 2010 года и успешно завершилось неделю спустя. Все 196 квадратных метров ультратонкого полотна расправились успешно, и тонкопленочные солнечные батареи начали вырабатывать энергию. 20 мая 2015 года с космодрома на мысе Канаверал отправился в тестовый полет первый в истории частный спутник на солнечном парусе LightSail 1. А уже летом LightSail 2 — миниатюрный аппарат объемом с трехлитровую банку — развернул в космосе парус площадью 32 квадратных метра и толщиной меньше человеческого волоса, став первым спутником нашей планеты, изменившим траекторию благодаря солнечному парусу. Телеметрическая аппаратура зафиксировала, что благодаря парусной тяге высшая точка орбиты аппарата поднялась на 1,7 километра. Создатели проекта, на реализацию которого добровольцы собрали семь миллионов долларов США, надеются, что теперь парусный флот отправится к Марсу, Юпитеру и Сатурну, а возможно, и за пределы Солнечной системы. Несмотря на то, что солнечный парус обеспечивает весьма скромное ускорение, в космосе, где практически нет сопротивления среды, длительное воздействие такой движущей силы может в конечном счете придать зонду значительную скорость — и ее хватит, чтобы в обозримые сроки достичь других планет.

© Владимир Песня/РИА Новости

До настоящего времени ни один из космических аппаратов не использовал солнечный парус в качестве основного двигателя по причине крайне низкой тяги.

Россия планирует запустить группировку из двух спутников, использующих для изменения параметров своей орбиты раскрываемый в космосе парус, в декабре текущего года. Об этом весной 2019 года сообщил «Молодежный космический центр» МГТУ им. Баумана, специалисты которого разработали конструкцию данных аппаратов. Работы велись совместно с Физическим институтом имени Лебедева РАН (ФИАН). Спутники получили название «Ярило»: они будут использоваться для изучения Солнца в рентгеновском диапазоне. После выхода на орбиту спутники раскрутятся с помощью маховиков и магнитных катушек, и создаваемая центробежная сила расправит паруса, с помощью которых аппараты смогут менять орбиту. Система многоразовая: после перехода на нужную орбиту парус можно будет сложить. Пока неясно, на какой именно ракете в качестве попутной нагрузки полетят спутники «Ярило», но российские инженеры уже задумываются об аппарате для полета к Луне — там уже можно будет полноценно реализовать технологию солнечного паруса. По оценкам специалистов «Молодежного космического центра» МГТУ имени Баумана, от геостационарной орбиты солнечный парусник мог бы долететь до Луны за два года.

Текст: Елена Логунова