Солнечный парус.Поток элементарных частиц и ионов.СОЛНЕЧНЫЙ ПАРУС В ПРОЕКТАХ ЗВЕЗДОЛЕТОВ

Солнечный парус — устройство, использующее давление солнечного света или лазера на зеркальную поверхность для приведения в движение космического аппарата .
Следует различать понятия «солнечный свет » (поток фотонов , именно оно используется солнечным парусом) и «солнечный ветер» (поток элементарных частиц и ионов).
Идея полетов в космосе с использованием солнечного паруса возникла в 1920-е годы в России и принадлежит одному из пионеров ракетостроения Фридриха Цандера , который исходил из того, что частицы солнечного света — фотоны — имеют импульс и передают его любой поверхности, освещаемой, создавая давление . Давление солнечного света впервые измерил русский физик Петр Лебедев в 1900 году.
Давление солнечного света чрезвычайно мал (на Земном орбите — около 5.10 -6 Н / м 2  и уменьшается пропорционально квадрату расстояния от Солнца . Но солнечных парус совсем не требует ракетного топлива , и может действовать в течение почти неограниченного периода времени, поэтому в некоторых случаях его использование может быть привлекательным. Эффект солнечного паруса использовался несколько раз для проведения малых коррекций орбиты космических аппаратов, в роли паруса использовались солнечные батареи или радиаторы системы терморегуляции. Но на сегодняшний день ни один из космических аппаратов не использовал солнечный парус в качестве основного двигателя .

Солнечный парус в проектах звездолетов

Солнечный парусник — самый перспективный и самый реалистичный на сегодня вариант звездолета.
Преимуществом солнечного парусника является отсутствие топлива на борту. Реактивный способ движения является трудно выполнимой для межзвездных путешествий. Для реактивного полета к звездам необходимо огромное количество топлива. Это увеличивает стартовую массу звездолета и требует увеличения мощности двигателя, что в свою очередь заставляет увеличивать стартовую массу реактивного звездолета. В результате на долю полезной нагрузки почти ничего не остается.
Недостатком солнечного парусника является тот факт, что за пределами Солнечной системы давление солнечного света приближается к нулю. Поэтому существует проект разгона солнечного парусника лазерными установками по какому-либо астероида. Этот проект ставит задачу точного наведения лазеров на сверхдальних расстояниях и создания лазерных генераторов соответствующей мощности.
Уже сейчас можно построить межзвездный зонд, который будет использовать давление солнечного ветра. По оценкам специалистов он разовьет скорость до 0,15 c ( скорости света ). С таким скорость до ближайшей звезды зонд долетит за 300 лет.
Существует 2 варианта солнечных парусников: на давления электромагнитных волн и на потоке частиц.

Космическая регата

В 1989 году юбилейной комиссией Конгресса США в честь 500-летия открытия Америки был объявлен конкурс. Его идея заключалась в выведении на орбиту нескольких солнечных парусных кораблей, разработанных в разных странах, и проведении гонки под парусами к Марсу . Весь путь планировалось пройти за 500 дней. Свои заявки на участие в конкурсе Союз . Старт должен был состояться в 1992 году.
Претенденты на участие стали выбывать почти сразу, столкнувшись с рядом проблем технического и экономического плана. Распад Советского Союза, однако, не привел к прекращению работы над российским проектом, который, по мнению разработчиков, имел все шансы на победу. Но регата была отменена из-за финансовых сложностей в юбилейной комиссии (а возможно, по совокупности причин). Грандиозное шоу не состоялось. Но солнечный парус российского производства было создано (единственное из всех) совместно с НПО «Энергия» и ДКБА , и получило первую премию конкурса.

Космические аппараты, использующие солнечный парус

Первое развертывание солнечного паруса в космосе было осуществлено на российском корабле «Прогресс» 4 февраля 1993 в рамках проекта «Знамя» .
21 мая 2010 года Японское космическое агентство (JAXA) запустило ракету-носитель H-IIA , на борту которой находились космический аппарат IKAROS с солнечным парусом и метеорологический аппарат для изучения атмосферы Венеры  . IKAROS был оснащен тончайшей мембраной размером 14 на 14 метров . С его помощью предлагается исследовать особенности движения аппаратов с использованием солнечного света. По словам агентства, на создание аппарата было потрачено 16 миллионов долларов. Развертывание солнечного паруса началось 3 июня 2010 года, а 10 июня успешно завершилось. По кадрам, переданным с борта IKAROS, можно сделать вывод, что все 200 квадратных метров ультратонкого полотна развернулись успешно, а тонкопленочные солнечные батареи начали вырабатывать энергию.
Сейчас в России существует консорциум «Космическая регата», [8] который провел несколько опытов с солнечными отражателями с целью освещения районов нефте-и газодобычи. Также существуют проекты выплавки зеркал на орбите с астероидов .

Солнечный парус.Поток элементарных частиц и ионов.СОЛНЕЧНЫЙ ПАРУС В ПРОЕКТАХ ЗВЕЗДОЛЕТОВ: 1 комментарий

  1. Дмитрий Новосельцев

    Некоторые новые предложения по солнечному парусу:
    Первоисточник опубликован: http://spacecolonization.info/issues/issue-8-2014/

    И на совсем уже отдаленную перспективу:
    http://lnfm1.sai.msu.ru/SETI/koi/articles/Shkadov.pdf
    Оригинал статьи размещен на сайте Russian SETI
    (http://lnfm1.sai.msu.ru/SETI/koi/articles/index.html ).
    Анонс к выходящей вскоре англоязычной статье по теме:
    http://spacecolonization.info/notes/the-shkadov-thruster/

Добавить комментарий