Космический полет под солнечным парусом

13.04.2021

О.А. Сапрыкин, врио Генерального директора ОАО “Консорциум “Космическая регата”

Ю.К. Спирочкин, председатель Совета директоров ОАО “Консорциум “Космическая регата”

По телевизионному каналу Discovery Science демонстрируются фильмы из серии NASA’s Unexplained Files (Необъяснимые материалы NASA). Один из фильмов рассказывает о космическом эксперименте «Знамя-2» – испытании «тайного оружия русских, задуманного, чтобы испепелить население США». Возрастающее недоверие между западным миром и Россией способствует подобным фантазиям, но эта апокалиптическая выдумка показалась нам особенно неуместной. Ибо целью упомянутого эксперимента, как и наших последующих работ по теме «солнечный парус», было создание сугубо мирной и весьма обещающей технологии, нужной всему человечеству. Ряд работ проводился в сотрудничестве с американскими, европейскими и другими космическими организациями.

Подлинная история следующая. В 1989 году, в честь приближающегося 500-летия открытия Америки Колумбом Юбилейный комитет Конгресса США объявил международный конкурс на создание космических кораблей с солнечными парусами и их полет к Марсу. Гонку предполагалось начать в 1992 году и завершить за 500 дней. Заявки на участие в конкурсе подали США, Канада, Великобритания, Италия, Китай, Япония и Советский Союз. Нашу страну представлял Консорциум «Космическая регата», созданный Научно-производственным объединением «Энергия»[1] и Долгопрудненским конструкторским бюро автоматики.

Солнечный парус воспринимает давление фотонов, излучаемых нашим светилом, и приводит в движение снабженный таким парусом космический корабль. Давление света мало; оно уменьшается пропорционально квадрату расстояния от Солнца и у Земли составляет около 1·10−5 Па. Создаваемая при этом тяга зависит от площади паруса. Например, если он выполнен в виде квадрата со стороной 100 м, то тяга равна 0,1 Н. Чтобы получить приемлемое ускорение, космический корабль с солнечным парусом должен быть очень легким. Так, для достижения ускорения 1 мм/смасса корабля не должна превышать 100 кг. Это ускорение кажется ничтожным, но за 500 дней полета корабль способен разогнаться до скорости более 4 км/с.

Достоинством космических кораблей с солнечными парусами является отсутствие потребности в топливе и, соответственно, способность к неограниченным по длительности полетам. Они представляют альтернативу современным космическим аппаратам с ракетными двигателями, основная часть массы которых – это емкости с топливом или другим рабочим телом. Ведь такие аппараты способны ускоряться и совершать маневры в безвоздушном пространстве, только отбрасывая массу рабочего тела.

Но построить легкий и надежный космический корабль с большим парусом оказалось нелегко. Столкнувшись с проблемами технического или экономического характера, претенденты на участие в гонке к Марсу стали выбывать из конкурса один за другим. Для поддержания формы паруса они предусматривали ту или иную рамную конструкцию, и общая масса корабля становилась неприемлемо большой. В отечественном проекте не было никакой рамы: солнечный парус представлял собой диск из полимерной пленки толщиной 5 микрон с алюминиевым покрытием. На корабле должны были устанавливаться два таких диска, вращающихся в противоположных направлениях. Благодаря вращению создавались центробежные силы, которые растягивали пленку, обеспечивая ее плоскую форму. Наш проект оказался лучшим и получил наивысшую оценку жюри конкурса.

Но гонка под солнечными парусами не состоялась из-за отсутствия у организаторов финансовой поддержки. Несмотря на ее отмену и распад Советского Союза, работы над отечественным проектом не прекратились. Российский солнечный парус был создан и 4 февраля 1993 года испытан в рамках космического эксперимента «Знамя-2». Парус был выведен в сложенном виде на околоземную орбиту на транспортном космическом корабле «Прогресс М-10» и развернут в рабочее состояние:

Эксперимент «Знамя-2»: снимок со станции «Мир» [Space Regatta, 2017]

Подробно, интересно и важно для  многих отраслей народного хозяйства  здесь:  https://aviasafety.ru/36409/
Реализация этого перспективного  Проекта целесообразно реализовать  в соответствии  с актуализированной Стратегией развития корпорации «Роскосмос» до 2025 года и на перспективу до 2030 года, в которой учтены положения Указа Президента «Об основах государственной политики РФ в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу».
 


Валерий Шелковников
Президент Международного  консультативно-аналитического агентства «Безопаcность полетов»
Лауреат Государственной премии СССР в области безопасности полетов
Член  Всемирного фонда безопасности полетов

Моб +7(916)130-08-64
valeriy.shelkovnikov@gmail.com

www.aviasafety.ru

Ваш комментарий будет первым

Написать ответ

Выш Mail не будет опубликован


*


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика