Юный техник, 2014 № 08

Из европейцев в конкурсе участвовали итальянские специалисты, группа британских разработчиков, франкоиспанский альянс и два российских коллектива. И хотя по разным (прежде всего финансовым) причинам гонки не состоялись, подготовка к регате «Колумбус-500» вызвала небывалый всплеск идей. Причем справедливости ради надо отметить, что А. Кларк довольно точно описал возможные варианты космических летательных аппаратов с солнечными парусами (КЛАСП). Среди них вполне могут быть и парусники-«зонтики», и «баллоны», и «парашюты», и «роторы»… К последнему виду, например, относился наш «Витязь», разработанный командой конструкторов под руководством Александра Лавренева. Две пленочные бескаркасные лопасти, каждая диной в 845 м и шириной 7,1 м, должны были стабилизироваться за счет центробежных сил, неизбежно возникших бы при вращении лопастей вокруг центра.

А вот американцы из Университета имени Дж. Гопкинса отдали предпочтение зонтичной структуре, которая, подобно «Витязю», должна была развернуться из компактной упаковки уже в космосе. Совершив гравитационный маневр в поле тяготения Луны, КЛАСПы должны были полететь дальше, к Марсу, и затем — к окраинам Солнечной системы. Да вот не получилось…

Starskade — космический «подсолнух»

Новый проект, который называется Starshade, разрабатывают специалисты лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory, JPL). Космический аппарат, немного похожий на огромный подсолнух, будет использоваться для расширения возможностей космических телескопов, которые благодаря этому смогут делать высококачественные изображения подобных Земле каменистых планет, вращающихся вокруг иных светил.

Работа известного космического телескопа Kepler позволила обнаружить сотни экзопланет, вращающихся вокруг удаленных звезд. Некоторые из них, напоминающие Землю размерами и составом, подходящие по климату, представляют наибольший интерес из-за того, что могут стать местами обитания людей в будущем.

Starshade в упакованном виде.

Ученые-астрономы считают, что обнаружение почти абсолютных близнецов Земли является лишь вопросом времени. Но к этому моменту исследователи должны иметь возможность получать высококачественные изображения, знать с высокой точностью спектральные характеристики атмосферы и поверхности планеты для выяснения ее пригодности к будущей колонизации.

Космический аппарат Starshade разработан именно для выполнения этой задачи. Он будет запущен в паре с космическим телескопом. Прибыв в необходимую точку пространства, телескоп и аппарат Starshade разделятся, после чего аппарат Starshade распустит свои «лепестки» и заблокирует свет от звезды, мешающий наблюдениям за интересующей ученых планетой.

Проект Starshade разрабатывается командой, возглавляемой Джереми Кэсдином, профессором Принстонского университета. Кроме того, активное участие в этом проекте принимают исследователи из лаборатории JPL и специалисты американской оборонной компании Northrop Grumman.

Длина стороны паруса достигает почти 38 м, а изготовит его LGarde — компания, которая в конце XX века отправила экспериментальную «надувную» антенну на МКС. В этом году парусник должен быть одобрен экспертами НАСА, после чего специалисты приступят к наземным испытаниям. Предположительно он будет обитать на расстоянии около 3 млн. км от Земли.

Материалом для паруса послужит каптон — пленка, разработанная фирмой DuPont. Толщина полотна составляет всего лишь 5 микрон, поэтому общая масса паруса немного превысит 30 кг.

Астрофизики полагают, что такая технология принесет большую пользу при изучении астероидов и анализе космической погоды, а также для межзвездных полетов в будущем.

Звездные «зонтики»

Starshade и в самом деле можно рассматривать как предпосылку к созданию более совершенных солнечных парусников, способных выполнять роль межорбитальных буксиров и даже разведчиков дальнего космоса.

Например, в журнале New Scientist несколько лет тому назад был опубликован проект создания космического корабля «Старвисп» — «Звездный пучок». Он будет представлять собой парус-сетку шестиугольной формы около 1 км в поперечнике и массой всего-навсего… 20 г! Сетка будет сплетена из множества шестиугольных ячеек, в пересечениях которых расположатся микросхемы, обладающие развитой логикой и образующие в целом суперкомпьютер. Кроме того, каждая микросхема чувствительна к свету и может работать как фотоэлемент.

Двигать такой «зонтик» будет уже не Солнце — его свет слишком слаб за пределами Солнечной системы, а мощный мазер (лазер, излучающий в невидимой части электромагнитного спектра), который установят на околоземном спутнике. Луч, посылаемый таким генератором, будет дополнительно фокусировать и направлять на парус специальная система — линза Френеля, размером около 50 км в поперечнике.

Сфокусированный на парусе луч позволит развить ускорение в 155 раз больше земного. За неделю корабль достигнет скорости 60 тыс. км/с. Затем мазер будет выключен, и движение продолжится по инерции.