Rocket Lab запустит первую композитную систему солнечных парусов, ее центральным компонентом станет 12U Cubsat

Миссия NASA Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) испытает инновационную технологию солнечной парусной системы для исследования дальнего космоса. В настоящее время запуск запланирован не ранее середины 2022 года со стартового комплекса №1 компании Rocket Lab на борту ракеты-носителя Electron.

25.10.2021
Rocket Lab запустит первую композитную систему солнечных парусов, ее центральным компонентом станет 12U Cubsat

Миссия NASA Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) испытает инновационную технологию солнечной парусной системы для исследования дальнего космоса. Запуск планируется не ранее середины 2022 года со стартового комплекса №1 компании Rocket Lab на борту ракеты-носителя Electron.

Может ли свет создавать тягу? Фотоны не имеют массы, но несут энергию и обладают импульсом, поэтому они способны оказывать давление, называемое радиационным давлением, на поверхности объекта. Поэтому солнечный свет можно использовать в качестве движущей силы, обеспечивая тягу и устраняя проблему топлива. Эта стратегия эффективна для миссий, которым предстоит преодолеть сотни миллионов километров, в глубоком космосе и с небольшой массой носителя.

Возможность достижения ускорения с помощью солнечного света уже была продемонстрирована в 2010 году миссией IKAROS Японского космического агентства JAXA. На Земле один квадратный метр солнечного света создает давление всего в один грамм. Фактически, для того, чтобы система была эффективной, необходимо использовать легкие материалы, чтобы сделать необходимую силу тяги ниже, и большие паруса, чтобы иметь достаточную площадь поверхности, чтобы гарантировать значительную тягу (движущая сила прямо пропорциональна площади, при таком же давлении).

Изображение солнечного паруса системы Advanced Composite Solar Sail System.

Изображение солнечного паруса системы Advanced Composite Solar Sail System.

Центральным компонентом зонда является 12U CubeSat. Для развертывания парусов ACS3 будет использовать четыре руки, изготовленные из композитных материалов, точнее, из полимера, армированного углеродным волокном (CRFP). Каждая рука достигает 7 метров в длину и весит всего 900 граммов, что на 75% легче металлических рук. Выбор материалов обусловлен не только весом, но и устойчивостью к значительным изменениям температуры, которые могут привести к деформации материала. В целом, таким образом, космический зонд будет состоять в основном из солнечных батарей, каркаса паруса и CubeSat. С развернутыми парусами его размер составит 9 метров на каждую сторону.

Основные цели миссии:

  • Демонстрация правильного развертывания парусов с помощью системы композитных штанг;
  • Оценка эффективности конструкции системы солнечных парусов;
  • Углубленное понимание возможностей тяги паруса во время постепенного изменения орбиты.
Ракета «Электрон» из миссии «Не останавливай меня сейчас» уже установлена ​​на рампе. Предоставлено: Rocket Lab.

Ракета «Электрон» из миссии «Не останавливай меня сейчас» уже установлена ​​на рампе. Предоставлено: Rocket Lab.

Космический зонд будет выведен на орбиту с помощью стартовой ступени Electron во время совместного запуска. Высота выбранной орбиты составляет от 700 до 900 км. «Мы очень рады стать партнером НАСА по запуску этой новаторской миссии», — сказал Питер Бек, основатель и генеральный директор Rocket Lab. —  «Запуск усовершенствованной композитной системы солнечных парусов НАСА на Electron, первой в мире орбитальной ракете-носителе, полностью состоящей из углеродных композитов, представляется вполне уместным. Мы рады видеть, как композиты снова используются для раскрытия новых возможностей в космосе». Исследовательский центр Лэнгли и Исследовательский центр Эймса НАСА участвуют в миссии ACS3 для создания штанг и надзора за проектом. Паруса разрабатываются в рамках программы НАСА Game Changing Development. С другой стороны, компания NanoAvionics построит кубсат при поддержке Лаборатории робототехнических систем Университета Санта-Клары. Вся миссия спонсируется программой НАСА «Технологии малых космических аппаратов».

Источник: New-Science.ru