Для того, чтобы продвинуть свои космические миссии к новым горизонтам, НАСА разработало прототип солнечного паруса под названием ACS3 (Advanced Composite Solar Sail System). Он был запущен 23 апреля с территории Новой Зеландии, а его вывод на орбиту был подтвержден агентством 29 августа. Однако последние наблюдения показали, что ACS3 странно колеблется в космическом пространстве. По словам команды миссии, это движение было ожидаемым, но так ли это на самом деле?
Космические аппараты, работающие на солнечных парусах, сегодня являются неотъемлемым компонентом амбициозных проектов по освоению космоса. Солнечный парус улавливает крошечное количество радиационного давления солнечного света, чтобы привести в движение космический аппарат. У этой технологии много преимуществ, и не в последнюю очередь — ее концептуальная простота. Впервые идея создания солнечного паруса была выдвинута в XVII веке астрономом Иоганном Кеплером.
В 2010 году японское космическое агентство JAXA запустило зонд, оснащенный парусом размером 14 х 14 метров. Космический аппарат, получивший название IKAROS, пролетел мимо Венеры и через два года установил рекорд первого межпланетного парусника. В 2015 году НАСА последовала примеру проекта Sunjammer, но он был отменен по бюджетным причинам. В 2022 году НАСА разработало свой первый солнечный парус, NEA Scout, который, к сожалению, был утрачен. В этом году космическое агентство решило принять новый вызов, построив передовую композитную систему солнечных парусов ACS3. На этот раз миссия стартовала успешно.
Оснащенный четырьмя 7-метровыми мачтами, ACS3 представляет собой солнечный парус из полимеров и композитных материалов общей площадью 80 м². Перед запуском он был сложен в спутник CubeSat размером с микроволновую печь (23 x 23 x 34 см). В апреле ACS3 был запущен на борту ракеты Rocket Lab Electron. Затем CubeSat был выведен на орбиту высотой около 1 000 км, где он оставался около четырех месяцев, чтобы команда могла завершить подготовку к развертыванию паруса.
После успешного испытания системы подъемной мачты 29 августа парус ACS3 был успешно развернут, говорится в сообщении Исследовательского центра НАСА имени Эймса. «Мы с нетерпением ждем возможности представить изображения паруса в высоком разрешении в ближайшие недели», — заявили представители проекта.
Тревожные колебания яркости?
«Команда увидела первые изображения, сделанные камерами CubeSat, когда миссия выполнила свою основную задачу — развернула солнечный парус из отражающего полимера», — говорят исследователи НАСА. Однако при анализе изображений ACS3 Марко Ланбрук, профессор, специализирующийся на космической ситуационной осведомленности в Делфтском технологическом университете в Нидерландах, заметил странное движение паруса. Он заметил, что ACS3 несколько раз темнел и светлел, что говорит о том, что парус «медленно наклоняется или колеблется в течение нескольких минут».
Ланбрук также отметил, что с 30 августа орбитальный эксцентриситет ACS3 (траектория движения паруса вокруг Земли) немного изменился. Это наблюдение подтверждает команда S2A Systèmes, которая также заметила несоответствие в кривой блеска паруса, полученной в результате наблюдений с помощью своего телескопа, что говорит о медленном вращении солнечного паруса.
«Мы не можем напрямую подтвердить наблюдения доктора Ланбрука, но считаем его вывод вполне правдоподобным», — сказал Роджер Спиннер, управляющий директор компании S2A systems. Однако инженеры НАСА утверждают, что все это было запланировано, по словам Жасмин Хопкинс, специалиста по связям с общественностью Управления космических технологий НАСА. «В настоящее время космический корабль наклоняется в рамках запланированной последовательности развертывания парусов», — пояснила она.
На данный момент Хопкинс не сообщила никаких подробностей о том, чем может объясняться это колебательное движение. Однако она подчеркнула, 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».
Следует отметить, что ACS3 уже столкнулся с трудностями во время своего первого развертывания, первоначально запланированного на 26 августа. Монитор питания обнаружил повышенные токи двигателя. К счастью, проблема была решена в течение нескольких дней. В любом случае, в ближайшие недели парус, вероятно, снова будет проходить испытания, чтобы исследователи могли узнать больше о том, как использовать эту технологию в будущих космических миссиях.