НАСА разработало прототип солнечного паруса ACS3 (Advanced Composite Solar Sail System) для расширения возможностей космических миссий. Запуск состоялся 23 апреля с территории Новой Зеландии, а подтверждение вывода на орбиту последовало 29 августа. Однако последние наблюдения выявили необычные колебания паруса в космосе. Хотя команда миссии заявляет, что это движение было предсказуемым, насколько это соответствует действительности?
Солнечные паруса становятся все более важной частью масштабных космических программ. Принцип работы солнечного паруса основан на улавливании незначительного количества радиационного давления от солнечного света для создания движущей силы космического аппарата. Эта технология обладает рядом достоинств, и одним из ключевых является ее простота. Изначально концепция солнечного паруса была предложена в XVII веке астрономом Иоганном Кеплером.
В 2010 году японское космическое агентство JAXA осуществило запуск зонда с солнечным парусом площадью 14 х 14 метров. Космический аппарат под названием IKAROS совершил пролет мимо Венеры и через два года зафиксировал рекорд, став первым межпланетным парусником. В 2015 году НАСА предприняло попытку реализации проекта Sunjammer, однако он был закрыт из-за недостатка финансирования. В 2022 году американское агентство разработало первый солнечный парус, NEA Scout, который, к сожалению, был потерян. В этом году космическое агентство приняло решение о создании современной композитной системы солнечных парусов ACS3. На этот раз миссия прошла успешно.
ACS3, оснащенный четырьмя 7-метровыми мачтами, представляет собой солнечный парус, изготовленный из полимеров и композитных материалов, общая площадь которого составляет 80 м². До начала миссии он был компактно сложен в конструкцию CubeSat, размеры которой сопоставимы с микроволновой печью (23 x 23 x 34 см). В апреле ACS3 был отправлен в космос на ракете Rocket Lab Electron. После этого CubeSat был выведен на орбиту, расположенную на высоте примерно 1 000 км, и находился там около четырех месяцев, чтобы команда могла завершить все необходимые приготовления к развертыванию паруса.
Согласно сообщению Исследовательского центра НАСА имени Эймса, 29 августа прошла успешная проверка системы подъемной мачты, после чего был успешно развернут парус ACS3. « В ближайшие недели мы планируем предоставить изображения паруса в высоком разрешении », — заявили представители проекта.
Тревожные колебания яркости?
«Первые изображения, полученные камерами CubeSat, стали доступны команде после того, как миссия успешно завершила развертывание солнечного паруса, изготовленного из отражающего полимера », — отмечают ученые из НАСА. Однако Марко Ланбрук, профессор, занимающийся космической ситуационной осведомленностью в Делфтском технологическом университете в Нидерландах, при анализе изображений ACS3 заметил необычное движение паруса. Он обратил внимание на то, что ACS3 периодически затемнялся и снова засвечивался, что указывает на то, что парус «медленно наклоняется или колеблется в течение нескольких минут».
Ланбрук также указал на небольшое изменение орбитального эксцентриситета ACS3 (траектории движения паруса вокруг Земли) с 30 августа. Это наблюдение подтверждено командой S2A Systèmes, которая также зафиксировала расхождение в кривой блеска паруса, полученной в ходе наблюдений с использованием их телескопа, что свидетельствует о медленном вращении солнечного паруса.
«Хотя мы не располагаем возможностью непосредственно подтвердить наблюдения доктора Ланбрука, мы находим его заключение весьма вероятным », — заявил Роджер Спиннер, управляющий директор компании S2A Systems. Однако, по словам Жасмин Хопкинс, специалиста по связям с общественностью Управления космических технологий НАСА, инженеры НАСА утверждают, что все было предусмотрено заранее. « В данный момент космический корабль изменяет угол наклона в соответствии с запланированной процедурой развертывания парусов », — пояснила она.
В настоящее время Хопкинс не предоставила никаких сведений о причинах данного колебания. Тем не менее, она отметила, что « связь, питание и управление положением космического аппарата остаются в норме, пока руководители миссии работают над тем, чтобы понять и устранить причину перебоев, анализируя данные космического аппарата ».
ACS3 уже испытывал сложности при первом запуске, который изначально был запланирован на 26 августа. Повышенные токи двигателя были выявлены системой мониторинга энергопотребления. К счастью, проблему удалось устранить в течение нескольких дней. Тем не менее, в ближайшие недели парус, скорее всего, вновь подвергнется испытаниям, чтобы исследователи могли получить дополнительные сведения о применении этой технологии в будущих космических миссиях.