Науковці запропонували створити апарат Mercury Scout, який досліджуватиме найближчу до Сонця планету нашої системи. Він має використовувати сонячне вітрило, яке для цієї місії підходить найкраще за інші способи прискорення у космосі.
Що таке сонячне вітрило?
Сонячні вітрила здатні створювати прискорення космічного апарата, використовуючи тиск світла на великі планети. Чим ближче апарат із ними перебуває до Сонця, тим ефективнішими вони є.
Нещодавно науковці запропонували нову місію під назвою Mercury Scout. Вона має на меті скористатися цією особливістю сонячних вітрил для дослідження Меркурія. Місія складе карту поверхні планети з роздільною здатністю 1 м. Крім того, апарат використає високу відбивну здатність поверхні вітрила для освітлення затінених кратерів, що допоможе відшукати приховані поклади водяної криги.
Ще на початку XXI століття Планетарне товариство створило космічний апарат на
сонячних вітрилах Cosmos 1. Він був запущений у червні 2005 року, але через проблеми з російською ракетою-носієм так і не досягнув орбіти. Тож першим успішно запущеним апаратом на сонячних вітрилах став Ikaros, запущений JAXA. Він чудово продемонстрував, що ця технологія працює.
Ще з 1905 року відомо, що світло складається з крихітних частинок, відомих як фотони. Вони
не мають маси, але, подорожуючи у просторі, створюють імпульс. Коли тенісний м’яч
вдаряється об ракетку, він відскакує від струн, і частина імпульсу м’яча передається
ракетці.
Дуже схожим чином фотони, що потрапляють на сонячне вітрило, передають йому частину свого імпульсу та забезпечують невеликий поштовх. Допоки дія фотонів на вітрило триває, існує й імпульс. А коли він триває певний час, це називається прискоренням.
Місія Mercury Scout
Спочатку Mercury Scout виведуть на навколоземну орбіту за допомогою звичайного носія. Там він розгорне своє сонячне вітрило і використає його для виходу на траєкторію до Меркурія. Основними завданнями місії стануть картографування розподілу мінералів на поверхні, отримання знімків з роздільною здатністю до 1 м та виявлення покладів льоду в постійно затінених
кратерах.
Для всього цього Mercury Scout знадобиться вітрило площею близько 2500 м² і товщиною 2,5 мікрона. Його виконають з алюмінію CP1, подібного до того, що використовується в тепловому екрані космічного телескопа ім. Джеймса Вебба.
Чотири окремі елементи вітрила будуть розгорнуті вздовж щогл з вуглецевого волокна. Це дозволить апарату дістатися Меркурія за 3,8 року. Після прибуття він перейде на полярну орбіту планети, а потім витратить ще 176 днів на картографування всієї поверхні.
Переваги сонячних вітрил
Для того, щоб нанести на карту всю поверхню Меркурія, орбіту потрібно буде підтримувати,
змінюючи кут нахилу вітрила. Як капітан вітрильника може плисти проти вітру,
а іноді й за вітром, регулюючи кут і положення вітрила, так і сонячне вітрило може бути
використане для створення тяги у потрібному напрямку.
На відміну від інших, більш традиційних, ракетних двигунів, використання яких обмежене наявністю палива, тут рушій служить доти, доки повністю не деградує його матеріал. Очікувана тривалість його життя становить близько 10 років. Наразі досліджуються додаткові покриття, щоб з’ясувати, чи можна продовжити термін служби вітрила.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
