Читать «Техника и вооружение 2006 11» онлайн - страница 66

Интересно, что в конце 1970-х гг. доктор Фридман занимал в НАСА пост руководителя программы по исследованию «солнечного ветра», над которой работал коллектив сотрудников Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, или JPL). Причем бюджет этой программы составлял около 4 млн. долл. — немало даже по нынешним меркам, а уж тогда это была просто баснословная сумма. Фридман также является автором достаточно известной книги «Путешествие к звездам: солнечные паруса и межзвездные полеты». «Что же это за ветер?» — спросите вы.

Все очень просто. Солнечный свет- это не просто какая-то эфемерная и бесформенная субстанция. Как оказалось, к нему применимо такое понятие, как давление. Солнечный свет, если говорить упрощенно, состоит из фотонов — «сгустков энергии», которые могут ее отдавать другому объекту. Так вот, когда луч света падает на зеркальнопдобную поверхность, то он отражается и как раз в этот момент фотоны и отдают свою энергию, попросту «давя» на это импровизированное «зеркало». Процесс чемто похож на удар мяча по стенке: мяч отскакивает, но и стенка получает толчок, однако стена стоит прочно, а «солнечный парус» находится в космическом вакууме, поэтому «парус» начинает двигаться вперед (т. е. по направлению солнечного луча). Давление солнечных лучей весьма невелико, однако при постоянном их воздействии на какой- либо объект, имеющий достаточно большую площадь, ему (то есть объекту) теоретически можно придать весьма неплохую скорость. Хотя, конечно, ускорение у такого аппарата будет существенно меньше, чем у космических аппаратов и станций, разгоняемых традиционными ракетными двигателями. По оценкам специалистов, «солнечный парус» сможет развивать ускорение не более 1 мм/с2 (например, американские станции, доставившие не так давно на Красную планету марсоходы, получили от ракеты-носителя Delta II ускорение 59 м/с2, т. е. в 59 тыс. раз больше) Тем не менее, у «солнечного ветра» есть одно очень важное преимущество- непрерывное воздействие. Поэтому, имея даже ускорение в 1 мм/с2, через 12 суток аппарат разгонится примерно до 3700 км/ч. А руководитель проекта Луис Фридман даже заявил как-то, что теоретически такой космический «парусник» может развить скорость, в 10 раз большую, чем у «Вояджера-1» или «Вояджера-2». У последних же она определена примерно в 60 тыс. км/ч (!).

Подготовка космического аппарата с «солнечным парусом».

Для получения необходимой площади надо соорудить зонтообразную конструкцию, которая и будет работать как обычный парус, установленный на кораблях и судах. Отражаясь от такого «солнечного паруса», солнечные лучи будут передавать ему свою энергию, т е., проще говоря, толкать парус, а заодно и соединенный с ним космический аппарат, вперед. Причем воздействие солнечной энергии будет постоянным, хотя и постепенно уменьшающимся в процессе удаления космического аппарата от самого Солнца (в последнем случае, впрочем, ученые уже предлагают организовывать такое воздействие искусственно, направляя на «парус» сфокусированный пучок лазера). Чем больше площадь «паруса», тем эффективнее будет использоваться «солнечный ветер». Например, у аппарата «Космос-1», который пытались вывести в космос в 2005 г (об этом ниже), имелось восемь лепестков длиной 15 м (49 футов) каждый, который в совокупности образовывали круглой формы «парус» площадью 600 м (6500 квадратных футов)! Заметим, что это почти в полтора раза больше площади стандартной баскетбольной площадки. Но это еще что, когда в 1970-е гг. НАСА прорабатывало возможность отправки такого «солнечного паруса» на встречу с кометой Галлея, его площадь была определена в 600 тыс. м (6.5 млн. квадратных футов)!