Американська некомерційна організація Planetary Society, що займається проектами в областях астрономії, планетарних наук і дослідженні космосу, збирається провести цього літа випробування LightSail 2 – нової версії сонячного вітрила, яке надалі може використовуватись в інших наукових місіях. Аналогічний варіант вітрила планується використовувати в новому космічному апараті NASA Near-Earth Asteroid Scout (NEA Scout), компактному кубсаті, запуск якого запланований на наступний рік.
Запуск LightSail 2 планується здійснити не раніше 13 червня з Космічного центру Кеннеді за допомогою нової ракети-носія Falcon Heavy від компанії SpaceX. Основна мета проекту – виведення сонячного вітрила на навколоземну орбіту на висоту близько 725 кілометрів і перевірка його ефективності.
«Ми чекали відповідного вікна запуску, коли можна буде вивести апарат на більш високу орбіту, де тиск сонячного світла буде домінувати над атмосферним», — поділився Беттс сайту Space.com.
«Насправді ми спробуємо здійснити контрольований політ сонячного вітрила. В рамках частини свого орбітального руху вітрило буде перебувати під прямою дією сонячного світла, а частина – на краю цього впливу», — додав Беттс.
Що покращено порівняно з LightSail 1?
Запуск LightSail-1 був проведений 20 травня 2015 року. На орбіту апарат вивів надсекретний космічний безпілотник X-37B. На низькій навколоземній орбіті вітрило провело менше місяця. Незважаючи на успіх в досягненні головної задачі місії по розкриттю вітрила, в рамках цього випробування проект зіткнувся з кількома проблемами.
Через два дні з моменту запуску помилка в програмному забезпеченні змусила відкласти розкладання вітрила до 7 червня. Ще через два дні космічний апарат передав зображення, на якому було видно, що вітрило успішно розкрилось, що і було основною метою місії. Але потім почалися проблеми.
«До того моменту, як інженери змогли отримати зображення з камер, розташованих на іншій стороні апарату, радіопередавач LightSail почав транслювати безперервний і безглуздий сигнал, внаслідок чого апарат перестав відповідати на команди центру управління», — пояснював співробітник Planetary Society Джейсон Девіс у своєму блозі 15 червня 2015 року.
Космічний апарат також перестав передавати повідомлення 10 червня, незадовго до того, як він повинен був, як і було заплановано, увійти в атмосферу.
«Ми багато дізналися завдяки запуску LightSail 1. Зібравши багато інформації про космічний апарат та вивчивши проблеми, які виникли, ми зробили багато вдосконалень у новій версії».
Кубсат, оснащений сонячним вітрилом LightSail 1, зробив цю фотографію 8 червня 2015 року
Деякі ключові зміни, внесені в конструкцію LightSail 2, дозволять апарату більш ефективно використовувати частинки сонячного світла. Найсерйознішою механічним зміною, внесеною в конструкцію LightSail 2, став гіроскоп, що дозволяє апарату правильно орієнтуватися у просторі. У ньому використовується новий спосіб визначення висоти, а також контрольне програмне забезпечення. Крім того, новий апарат отримав сучасні камери, що дозволяють передавати якісніші зображення вітрила.
Інші зміни були спрямовані на те, щоб підвищити надійність космічного апарату. Тепер замість «необхідності чекати і сподіватися на те, що система в разі чого самостійно перезавантажиться», говорить Беттс, «електроніка космічного апарату буде обтаднана таймерами і системою автоматичного перезапуску, яка сама, при найгіршому сценарії, зможе повністю перезавантажити всі системи LightSail 2». Крім того, апарат буде обладнаний рефлекторами, які дозволять швидше відстежити LightSail 2 із Землі. А ще апарат буде частіше передавати радіоповідомлення на Землю, щоб інженери мали найактуальнішу інформацію про його стан.
Мрія про міжпланетні перельоти
На цій фотографії зображене сонячне вітрило японського космічного апарату Ikaros, який рухався до Венери. На задньому фоні зображення, приблизно в 80 000 кілометрів від Ikaros, видно Венеру
Не тільки Planetary Society проводить випробування технології сонячного вітрила. Одним з останніх найбільш помітних прикладів є японський космічний апарат Ikaros (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun), в якому сонячне вітрило використовувалось як основний рушій. Його вивід був проведений попутно з космічним апаратом «Акацукі», призначеним для вивчення Венери. На даний момент це єдиний космічний апарат на сонячному вітрилі, який використовувався для дослідження далекого космосу. У 2012 році Ikaros було навіть записано в Книгу рекордів Гіннесса, як перший міжпланетний космічний апарат на сонячному вітрилі.
У 2010 році на низьку навколоземну орбіту Землі був виведений космічний апарат NanoSail-D2 аерокосмічного агентства NASA. Ця місія більшою мірою була зосереджена на завданні розгорнути сонячне вітрило на орбіті і подивитися, як воно себе поведе. Крім того, агентством планувалось проведення ще однієї місії, під назвою Sunjammer, але пізніше вона була скасована.
Космічний апарат Ikaros японського космічного агентства JAXA після свого запуску 14 червня 2010.
Зараз Planetary Society знаходиться на зв’язку з командою, що розробила космічний апарат NEA Scout, в якому також буде використовуватись сонячне вітрило. Завданням апарату буде вивчення астероїда 1991 VG, проте остаточні деталі місії ще не затверджені. Запуск запланований на 2019 рік. В його рамках також планується запуск інших компактних супутників. Вивід апаратів на орбіту здійснюватиметься в рамках першої місії Orion Exploration Mission-1 за допомогою нової ракети-носія Space Launch System.
«Вони планують використовувати сонячне вітрило з аналогічним дизайном і технічними характеристиками вітрила LightSail 2», — пояснив Беттс.
Технологія сонячного вітрила цікавить різні космічні агентства тому, що вона виключає необхідність використання будь-якого виду палива. Завдяки цьому сонячні вітрила розглядаються в якості одного з можливих методів міжпланетних космічних подорожей в майбутньому.
