 Американское космическое агентство начинает тестировать новую революционную технологию, которая будет использовать солнечный ветер и позволит космическим аппаратам обходиться без ракетного топлива.
Солнечная система – очень большая, по человеческим меркам. Автоматический зонд, Вояджер-1, запущенный 5 сентября 1977 года, достиг края нашей системы за 35 лет, став единственным известным объектом, изготовленным человеком, побывавшим за пределами Солнечной системы. Станция Новые горизонты должна достигнуть гелиопаузы – теоретической границы, на которой происходит окончательное торможение солнечного ветра, в 2047 году. На путешествие станции потребуется всего 41 год.
При помощи технологии, не использующей топливо, под названием E-Sail, НАСА планирует использовать солнечный ветер – поток мегаионизированных частиц, с огромной скоростью излучаемых солнечной короной, и значительно сократить время, требующееся на путешествие космических аппаратов.
«Мы провели исследования и выяснили, что беспилотная космическая миссия, оборудованная солнечным парусом E-Sail, сможет достичь гелиопаузы менее чем за десять лет», говорит главный разработчик и исследователь проекта E-Sail Брюс Вегманн. «Мы сможем в революционно быстрое время получать научные данные с таких миссий».
Гелиопаузная электростатическая система быстрого полета (Heliopause Electrostatic Rapid Transit System), или, солнечный парус E-Sail совершенно не похож на парус. Устройство больше похоже на гигантский зонтик без купола – 10 или 20 спиц выступают из центра аппарата. Каждая из таких спиц – толщиной приблизительно с канцелярскую скрепку, только очень длинную, приблизительно 20 километров. Спицы будут установлены в правильную позицию при помощи центробежных сил, создаваемые медленно поворачивающимся судном.
Совершенно не похоже на всем привычный парус, который ловит земной ветер.
«Солнце вместе с солнечным ветром испускает протоны и электроны на очень больших скоростях – от 400 до 750 километров в секунду», объясняет Вегманн. «Парус E-Sail будет использовать эти частицы для того, чтобы приводить космический аппарат в движение».
Позитивно заряженные спицы паруса E-Sail будут отталкивать протоны при помощи электростатического эффекта, так аппарат сможет двигаться вперед.
В данный момент специалисты проводят испытания технологии в специальной среде, имитирующей условия, создаваемые солнечным ветром – High Intensity Solar Environment. В специальном помещении контролируемая плазма симулирует ту, с которой можно встретиться в космосе. Команда ученых тестирует, сколько протонов и электронов будет сталкиваться с позитивно заряженной проволокой из нержавеющей стали. Материал разлагается очень медленно и позволяет проводить длительные тесты.
Однако, ученым пока неизвестно, как далеко сможет залететь аппарат, на котором установлен солнечный парус. При применении светового паруса, использующего давление солнечного света на зеркальную поверхность, на расстоянии в пять астрономических единиц (одна астрономическая единица равна приблизительно среднему расстоянию от Земли до Солнца) от Солнца энергия начинает рассеиваться, и ускорение аппарата замедляется.
Это может стать проблемой и для солнечного паруса E-Sail.
|
