НАСА инвестирует в новую концепцию солнечного паруса, который поможет отправить космическую миссию к Солнцу
Космическое агентство НАСА заявило о своих планах в течение двух лет инвестировать 2 миллиона долларов в разработку новой концепции солнечного паруса, называемого дифракционным световым парусом. С помощью дифракционных световых парусов НАСА потенциально может вывести научные космические корабли на орбиту вокруг полюсов Солнца, чего трудно достичь с помощью обычных космических двигателей.
Подобно морским парусам, использующим ветер для движения лодки вперед по волнам, солнечные паруса используют давление солнечного света для движения транспортного средства в космосе. Большие паруса, сделанные из отражающего материала, такого как майлар, улавливают импульс солнечных фотонов. Фотоны отражаются от паруса, направляя его в противоположном направлении.
Однако, как отмечает НАСА, существующие конструкции солнечных парусов основаны на очень больших и тонких парусах. Они также ограничены направлением солнечного света - другими словами, трудно ориентироваться, не жертвуя солнечной энергией.
Напротив, дифракционные световые паруса будут использовать небольшие решетки (встроенные в тонкие пленки) для достижения дифракции света и его распространения по мере прохождения через узкое отверстие. Такой парус позволит космическому кораблю использовать солнечный свет более эффективно, не отказываясь от маневренности.
«Движение с помощью дифракционного солнечного паруса - это современный взгляд на давнее видение световых парусов. Хотя эта технология может улучшить множество космических миссий, она также способна сильно повлиять на потребности сообщества гелиофизиков в уникальных возможностях наблюдения за Солнцем», —заявил Эмбер Дубилл, руководитель проекта из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса. «Благодаря объединенному опыту нашей команды в оптике, аэрокосмической отрасли, традиционных космических полетах на солнечных батареях и метаматериалах мы надеемся позволить ученым увидеть Солнце, как никогда раньше».
Проект Diffractive Solar Sailing является частью программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). Последний раунд финансирования является частью продвижения проекта к III фазе NIAC.
На данный момент для создания парусов команда Дубилла разработала и испытала различные типы дифракционных материалов. Они также разработали новые схемы навигации и управления для потенциальной миссии к Солнцу с дифракционным световым парусом. Благодаря новому финансированию исследователи будут работать над оптимизацией материала паруса и проводить наземные испытания в рамках подготовки к будущей миссии.
В то время как НАСА финансирует концепцию дифракционного светового паруса, у космического агентства уже запланированы другие миссии на солнечных парусах. Когда в конце этого года стартует испытательный беспилотный полет на Луну Artemis I, он будет нести с собой NEA Scout - небольшой космический корабль, работающий по технологии солнечных парусов и предназначенный для посещения околоземных астероидов. Чтобы достичь астероида 2020 GE, NEA Scout развернет солнечный парус, демонстрируя, насколько хорошо технология работает в глубоком космосе.
