Световые паруса — это инновационный подход к космическим технологиям, открывающий путь к межзвездным путешествиям. Они используют энергию солнечных фотонов, чтобы создавать поступательное движение без использования традиционного топлива. В последнее десятилетие эта технология стала предметом пристального изучения среди инженеров и ученых, стремящихся расширить границы достижимого в исследовании космоса.
Путь к успеху: Корнеллский университет и поддержка NASA
Проект Alpha CubeSat был разработан талантливыми студентами Лаборатории проектирования космических систем Корнеллского университета в рамках одной из инициированных NASA программ поддержки молодых научных команд. Команда поставила перед собой амбициозную задачу — продемонстрировать независимое функционирование светового паруса, который можно полностью отделить от носителя и превратить в полноценный малый спутник.
Основной конструктивной особенностью Alpha CubeSat стала способность компактно хранить ультратонкий парус из инновационного ретрорефлекторного поликарбоната. В свернутом виде парус занимал минимум места, а после выхода на орбиту развертывался одним лишь импульсом солнечного света — точно так же, как когда-то это продемонстрировала миссия LightSail 2 под эгидой Planetary Society.
Уникальные технологии и компактные решения
В отличие от традиционных космических аппаратов, Alpha CubeSat и его световой парус работают совершенно автономно. Площадь паруса — около полуметра, а вес едва превышает 100 грамм, что делает аппарат невероятно легким по космическим меркам. На самой структуре паруса размещены так называемые ChipSat — миниатюрные спутники, исполняющие роль самостоятельных компьютеров, обеспечивающих энергоснабжение, обработку данных и связь с Землей.
Тонкость материала поражает воображение: толщина паруса составляет всего 0,04 миллиметра. Высокая отражательная способность ретрорефлекторного слоя позволяет максимизировать отдачу от солнечного света: когда лучи солнца сталкиваются с поверхностью, фотоны передают минимальные, но постоянные импульсы, ускоряя аппарат без всякого топлива и двигателя.
Новое слово в космических полётах: независимый световой парус
В 2019 году LightSail 2 совершила успешный полет, предваряя дальнейшие шаги в этом направлении. Теперь Alpha CubeSat сделал следующий важнейший шаг: после развертывания его световой парус полностью отделился от основного спутника и продолжил движение самостоятельно. Это стало возможным благодаря подготовленным астронавтам, которые с помощью роботизированной руки выпустили миниатюрный аппарат в открытый космос, а студенческая команда Корнеллского университета успешно отдала команды по управлению раскрытием системы.
Благодаря интеграции чип-спутников система способна функционировать без внешней поддержки, обеспечивая собственное электропитание, обработку информации и связь с исследовательским центром на Земле в режиме реального времени.
Оптимистичный взгляд в будущее космических исследований
Успешные эксперименты с Alpha CubeSat подтверждают огромный потенциал легких и полностью автономных световых парусов. В дальнейшем такие технологии позволят создавать целые флотилии миниатюрных зондов, способных отправляться в дальние уголки нашей галактики. Уже сейчас молодые специалисты делают существенный вклад в развитие фундаментальных космических средств передвижения. Следующее поколение исследователей сможет реализовать невиданные доселе миссии, благодаря которым человечество приблизится к реализации мечты о межзвездных путешествиях. Пример Alpha CubeSat вдохновляет новые команды инженеров и ученых работать над инновациями, открывающими новые горизонты изучения Вселенной.
Источник: naked-science.ru
