Японцы впервые в истории растянули в космосе солнечный парус

Идея, давно витавшая в головах многих ученых, кажется, начала реализовываться. Японцы впервые в истории растянули в космосе солнечный парус, который отправит космический аппарат к другой планете. Экспериментальный аппарат IKAROS стартовал 21 мая с космодрома Танэгасима в составе миссии «Акацуки» по направлению к Венере. Но если летящий к Венере орбитальный аппарат призван выполнять в общем-то нереволюционные задачи -- изучать циркуляцию атмосферы, распределение облаков и следить за зодиакальным светом, то IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun), выведенный в космос той же ракетой-носителем, должен экспериментально доказать возможность до этого не применявшегося способа межпланетных путешествий.

Толчковые способы

Со времен первых «королевских» ракет Р-7 прошло более полувека, а большинство искусственных спутников Земли и межпланетных аппаратов до сих пор выводятся на орбиту, корректируют ее и сходят с нее по старинке, сжигая реактивное, как правило, углеводородное топливо. Способ дает ощутимую тягу, однако время управляемой жизни аппарата ограничивается запасами топлива. В последние годы в космических аппаратах стали использоваться считавшиеся еще недавно научной фантастикой ионные двигатели. Их принцип основан на постоянном отталкивании космического аппарата от заряженных частиц, выбрасываемых в одном направлении под действием электрического поля. Отдельные ионы вылетают из сопла двигателей в тысячи раз быстрее, чем продукты горения в обычных химических двигателях, так что ионные двигатели придают кораблю несравнимо больший удельный импульс. Ионные двигатели на порядки проигрывают традиционным ракетным в тяге, но способны медленно и планомерно ускорять космический корабль до нужной скорости. Лучше всего использовать ионные двигатели для далеких межпланетных полетов, а не для маневров на околоземной орбите.

Используются в космических полетах также гравитационные маневры вблизи планет и «гравицапа», однако первые не позволяют аппарату преодолеть притяжение Земли, а создатели второй, кроме вбросов в СМИ, пока ничем не отметились.

Парус к звездам

Аппарат IKAROS должен стать первым способным использовать импульс фотонов солнечного излучения. Такой способ позволит аппарату достичь большой скорости без необходимости брать в полет рабочее тело -- непременный атрибут реактивного и ионного двигателя. Основная часть аппарата -- квадратный парус из полиамида диагональю 20 м и толщиной 0,0075 мм. На днях парус развернулся в космическом пространстве за счет центробежных сил, после того как аппарат удалось раскрутить до 20 оборотов в минуту. В дальнейшем держать парус в натянутом состоянии станут все те же центробежные силы. Для этого по углам паруса инженеры закрепили небольшие грузики -- это оказалось проще, чем применять тяжелые штанги или реи. Фотографии разворачивающегося паруса передала на Землю имеющаяся на аппарате камера.

Для собственного электропотребления аппарата инженеры встроили в плоскость паруса несколько солнечных батарей. Миссия будет считаться успешной, если, используя импульс солнечного света, аппарат сможет направиться к Венере за следующие полгода. «Это первый развернутый в космосе парус, если они (JAXA) преуспеют в его использовании в полете -- а узнаем мы об этом через несколько недель, -- это будет важное достижение», -- передает издание Wired News слова Льюиса Фридмана, директора американского планетного общества.

Солнечный парус создает усилие в миллионные доли ньютона, но так как действует он постоянно, то должен спустя некоторое время придать аппарату огромную скорость. «Это единственный известный на сегодня способ наконец реализовать межзвездный перелет, так как в таком случае не придется брать с собой топливо, -- пояснил Фридман. -- Что бы другое вы ни использовали, будь то атомный или другой двигатель, всегда придется тащить с собой рабочее тело, и масса станет слишком огромной».