Солнечный парус для межзвездных полетов успешно испытали в космосе
Студенты Корнеллского университета опубликовали результаты двух экспериментов с необычными солнечными парусами. Как сообщает Space Systems Design Studio, созданные ими конструкции развернули на орбите и в условиях микрогравитации на МКС.
Парус помещается внутрь спутника
Солнечные паруса используют давление света для разгона. В классическом варианте они занимают большую площадь, поэтому требуют сложной конструкции и увеличивают массу космического аппарата. В проекте Cornell применили другую схему.
Парус складывается по принципу оригами и помещается внутрь стандартного CubeSat — небольшого спутника формата, используемого для недорогих запусков. После выхода на орбиту он раскрывается и отделяется от спутника.
На самом парусе находится ChipSat — миниатюрный космический аппарат массой всего несколько граммов. Он размером примерно с ладонь и берет на себя связь с Землей и управление парусом. Такая конструкция позволяет сделать систему значительно легче традиционных солнечных парусов.
Маленький аппарат передал данные с орбиты
Первый эксперимент получил название Alpha CubeSat. Аппарат запустили к МКС в конце 2025 года, а затем вывели на низкую околоземную орбиту и развернули солнечный парус.
Связь с находившимся на нем ChipSat удалось установить через сеть TinyGS, которой пользуются радиолюбители по всему миру. Аппарат успел передать на Землю полные пакеты данных.
«Это первый случай, когда настолько маленький космический аппарат передал полные пакеты данных с орбиты на Землю», — сказал руководитель миссии Джошуа Умански-Кастро, недавно окончивший докторантуру по аэрокосмической инженерии в Корнеллском университете.
Alpha CubeSat проработал до мая 2026 года, после чего сошел с орбиты из-за торможения в атмосфере. За это время команда подтвердила успешное раскрытие паруса и испытала несколько дополнительных технологий. Среди них была стабилизация вращения только с помощью магнитного устройства, полностью серийная электроника, впервые отправленный в космос модем RockBLOCK Iridium и корпус, напечатанный на 3D-принтере.
Аппарат также нес первые голографические послания на специальных плакетках, отправленные в космос.
Шесть парусов раскрыли на МКС
Второй эксперимент, Sailing to the Stars, проводили непосредственно на космической станции. Студенты испытали раскрытие шести солнечных парусов в условиях микрогравитации.
Команда сняла процесс на видео и собрала данные инерциальных датчиков, которые помогают понять, как конструкция ведет себя во время раскрытия. Исследователи также сравнили два механизма запуска паруса.
Оба варианта были напечатаны на 3D-принтере и собраны из модульных деталей формата «CubeSat-LEGO». Для стабилизации использовали реакционные колеса от жестких дисков ноутбуков, а команды аппаратам подавали обычными пультами от телевизора.
Полученные данные помогут выбрать более стабильную конструкцию для будущих миссий.
От Луны до других звезд
Оба эксперимента выполнили основные задачи. В дальнейшем Cornell планирует использовать ChipSat вместе с солнечными парусами для испытаний управления, подъема орбиты и движения с помощью лазерного излучения.
Такие технологии рассматривают и для дальних космических миссий. В перспективе миниатюрные аппараты с парусами могут отправиться к Луне, Марсу и другим объектам Солнечной системы.
Конечная цель гораздо амбициознее — межзвездные полеты. Идея заключается в том, чтобы направлять мощный лазер на парус и разгонять крошечный аппарат до очень высокой скорости. Подобный подход рассматривает, в частности, проект Breakthrough Starshot.
