Космический парусник, способный маневрировать без использования топлива, спроектировали ученые Самарского университета. Проведенное ими исследование впервые показало реальную применимость солнечного паруса для дальних перелетов. Результаты опубликованы в журнале Advances in Space Research.
Солнечный парус — устройство, использующее для движения космических аппаратов давление солнечного света. Отражаясь от зеркальной поверхности паруса, фотоны, подобно ветру, толкают корабль вперед.
Специалисты Самарского университета отмечают, что преимущества космоплавания (как называют космические полеты под парусом) — потенциально неограниченные время и дальность полета при относительно высокой скорости, что очень важно для научных миссий. Разработка таких систем набирает обороты во всем мире, хотя идея, по словам ученых, по-прежнему вызывает немало споров и скепсиса.
Еще в 2010 году был запущен японский спутник IKAROS, на котором были испытаны системы развертывания паруса и управления им. Однако созданные впоследствии парусники не покидали околоземной орбиты, поэтому оставалось неясно, способны ли такие аппараты вынести нагрузки, характерные для далеких космических путешествий.
Чтобы ответить на этот вопрос, специалисты Самарского университета проанализировали, как будет влиять на движение аппарата реальный парус, а не его идеальная модель.
"Ранее при моделировании не учитывался целый ряд обстоятельств: например, что парус может отражать не весь падающий свет, что форма его поверхности отличается от идеальной плоскости или что его материал может стареть и деградировать под воздействием излучения", — объяснила профессор кафедры динамики полета и систем управления Самарского университета Ольга Старинова.
По словам ученых, расчеты указывают на то, что парус не сгорит и не сломается во время перелета, например, в окрестности Солнца или на орбиту Юпитера. Авторы считают, что полученные результаты позволяют перейти от модельных исследований к экспериментам в космосе.
"Проект уникален тем, что космический парусник будет маневрировать без использования топлива. Идея в том, что жидкокристаллическая пленка, покрывающая паруса, под действием электрического тока с солнечных батарей меняет свою прозрачность, тем самым меняя отражающую способность разных участков паруса и, следовательно, траекторию полета", — рассказала ассистент кафедры высшей математики Самарского университета Ирина Чернякина.
Дальнейшие исследования научного коллектива связаны с поиском оптимальной формы парусника и совершенствованием самого паруса — облегчением, нанесением различных покрытий и созданием дополнительных технологий разгона.
Самарский университет — один из признанных мировых лидеров в космических парусных технологиях. Сегодня его специалисты принимают самое активное участие в большинстве отечественных и международных проектов в этой сфере.
По информации https://ria.ru/20200422/1570340512.html
Обозрение "Terra & Comp".
