Як відомо, вітрильники використовують силу тиску вітру, щоб рухатися по воді. Так і сонячні вітрила будуть використовувати тиск випромінюваного Сонцем світла, щоб просуватися в просторі.
Місія, яка фінансується з приватних джерел, вартістю в $4,5 мільйона доларів проведе демонстраційний запуск сонячного вітрила під назвою LightSail у квітні 2016 року. Він буде виведене на задану орбіту за допомогою ракети-носія важкого класу FalconHeavy компанії SpaceX.
Коли LightSail-1 опиниться на орбіті, він буде виконувати маневри завдяки сонячному світлу, а не ракетному паливу.
“У такої технології є потенціал для вільного руху по всій Сонячній системі”, – говорить керівник проекту Дуг Стетсон (Doug Stetson) з американського Планетарного суспільства (Planetary Society), яке займається організаційними і фінансовими питаннями місії.
LightSail-1 – невеликий космічний апарат довжиною 30 сантиметрів, оснащений чотирма ультратонкими вітрилами з майлара і трьома 10-сантиметровими кубсатами. Він буде запущений на середню навколоземну орбіту (від 160 до 2000 кілометрів над поверхнею планети) – досить високо, щоб уникнути опору атмосфери.
Читайте також: 10 найпоширеніших помилок про космос
На орбіті він розгорне свої майларові вітрила, які розкинуться на 32 квадратних метри (передбачається, що вони виявляться досить великими, щоб апарат можна було бачити з Землі неозброєним оком).
Технологія руху в космічному простору, яке називається сонячним вітрилом, використовує кінетичну енергію фотонів, що випускаються Сонцем. Вони захоплюються площею розгорнутого в просторі матеріалу, поступово збільшуючи швидкість руху всього апарату, при цьому немає необхідності у важкому і дорогому двигуні на хімічних компонентах.
В теорії сонячне вітрило повино бути досить потужним, щоб просунути космічний корабель з орбіти Землі на простори Сонячної системи.
За межами атмосфери Землі, де тертя практично нульове, вітрильник буде прискорюватися до тих пір, поки його досягатиме сонячне світло. Це робить сонячні вітрила привабливим варіантом для вивчення всієї Сонячної системи, а також простору за її межами.
Багато експертів також вважають, що саме технологія сонячного вітрила буде ідеальним кандидатом для приведення в рух першої місії до далеких зірок (втім, в тому випадку все одно знадобиться додаткова тяга).
Сонячні вітрила на даний момент не мають гальмівної системи і можливості змінювати траєкторію. Одним з можливих рішень у цьому випадку вчені розглядають використання сили тяжіння планет і зірок.
За допомогою сонячного вітрила можна маневрувати легким, недорогим космічним кораблем, таким як кубстат, який, незважаючи на свої невеликі габарити, може бути укомплектований достатньою кількістю інструментів для науки, навігації та комунікацій.
LightSail-1 – не перша у світі місія, присвячена розвитку технології сонячного вітрила. Випробування подібних апаратів йдуть з перемінним успіхом вже багато років. У 2005 році Планетарне суспільство намагалося запустити випробувальний супутник Cosmos 1, однак він не досяг орбіти з-за аварії ракети-носія “Хвиля”, яка стартувала з російського атомного підводного човна.
Читайте також: НАСА готується до будівництва надсвітлового двигуна
У травні 2010 року японці запустили супутник IKAROS з вітрилом площею 14 квадратних метрів. Апарат успішно досяг Венери до грудня того ж року.
NASA в 2011 році успішно випробувало демонстраційний наносупутник з сонячним вітрилом NanoSail-D, а на початку 2015 року планує запустити великий Sunjammer, площа вітрила якого складе рекордні 1300 квадратних метрів.
Також протягом найближчих декількох років сонячні вітрильники можуть відправитися досліджувати Місяць і астероїди, але для всіх них шлях прокладе саме LightSail-1.