«Космос-1» — проект Cosmos Studios и Планетарного общества по испытанию солнечного паруса в космосе. В рамках проекта в 19:46:09 UTC (15:46:09 EDT ) 21 июня 2005 года с подводной лодки « Борисоглебск» в Баренцевом море был запущен в космос беспилотный космический корабль с солнечным парусом « Космос-1 ». Однако отказ ракеты не позволил космическому кораблю выйти на намеченную орбиту. [2] Оказавшись на орбите, космический корабль должен был развернуть большой парус, на который будут давить фотоны Солнца , тем самым увеличивая скорость космического корабля (вклад солнечного ветра аналогичен, но гораздо меньшей величины) .
Если бы миссия была успешной, это было бы первое в истории использование солнечного паруса на орбите для ускорения космического корабля, а также первая космическая миссия группы по защите космических интересов . Бюджет проекта составил 4 миллиона долларов США. Планетарное общество планировало собрать еще 4 миллиона долларов США для «Космоса-2» , повторного эксперимента, который предварительно будет запущен в ходе миссии по доставке запасов «Союза» на Международную космическую станцию (МКС). Канал Discovery был одним из первых инвесторов. [3] Однако достижения в области технологий и большая доступность дополнительных слотов меньшей массы на большем количестве ракет-носителей привели к модернизации, аналогичной NanoSail-D , под названием LightSail-1 , о которой было объявлено в ноябре 2009 года. [4]
Чтобы проверить концепцию солнечного паруса, 21 июня 2005 года в рамках проекта «Космос-1» был запущен орбитальный космический корабль , названный «Космос-1» , с полным комплектом из восьми парусных лопастей; летнее солнцестояние . Космический корабль имел массу 100 кг (220 фунтов) и состоял из восьми треугольных парусных лопастей, которые после запуска разворачивались из центральной втулки путем надувания структурных труб. Лопасти паруса имели длину 15 м (49 футов) каждая, общую площадь поверхности 600 м 2 (6500 кв. футов) и были изготовлены из алюминизированной ПЭТ-пленки (МПЕТ) .
Космический корабль был запущен на ракете-носителе "Волна " (переоборудованной межконтинентальной баллистической ракете (МБР) SS-N-18 ) с российской подводной лодки Delta III " Борисоглебск ", затопленной в Баренцевом море . Первоначальная круговая орбита космического корабля должна была находиться на высоте около 800 км (500 миль), где он должен был развернуть паруса. Затем паруса постепенно подняли бы космический корабль на более высокую околоземную орбиту. « Космос-1 может увеличить свою орбиту на 50–100 км (от 31 до 62 миль) в течение ожидаемого 30-дневного срока службы миссии», — сказал Луис Фридман из Планетарного общества. [5] [6]
Ожидалось, что миссия завершится в течение месяца после запуска, поскольку майлар лопастей будет разрушаться под воздействием солнечного света.
Корабль с солнечным парусом также можно было бы использовать для измерения воздействия искусственных микроволн , направленных на него с помощью радиолокационной установки. Тарелка длиной 70 м (230 футов) на объекте Голдстоун сети НАСА Deep Space Network должна была использоваться для облучения паруса лучом мощностью 450 кВт . Этот эксперимент с лучевой тягой можно было бы провести только после того, как была достигнута основная цель миссии - управляемый полет на солнечном парусе.
Корабль был бы виден невооруженным глазом с большей части поверхности Земли: планируемая орбита имела наклонение 80 °, поэтому его можно было бы видеть с широт примерно до 80° северной и южной широты.
Сеть станций слежения по всему миру, включая станцию «Таруса» в 121 км (75 миль) к югу от Москвы и Лабораторию космических наук Калифорнийского университета в Беркли , пытались поддерживать контакт с солнечным парусом во время миссии. Управление полетом базировалось в основном на базе российской компании НПО Лавочкина в Москве; центр, который Планетарное общество называет «Миссионерские операции Москва» (МОМ).
Корабль должен был постепенно ускоряться на каждом витке из-за радиационного давления фотонов, сталкивающихся с парусами. Когда фотоны отражались от поверхности парусов, они передавали им импульс . Поскольку не было бы сопротивления воздуха, противодействующего скорости космического корабля, ускорение было бы пропорционально количеству фотонов, сталкивающихся с ним в единицу времени. Солнечный свет составляет крошечнуюУскорение 5 × 10 −4 м/с 2 вблизи Земли. За один день скорость космического корабля достигнет 45 м/с (150 футов/с); через 100 дней его скорость составит 4500 м/с (15 000 футов/с), через 2,74 года - 45 000 м/с (150 000 футов/с).
На такой скорости корабль достигнет Плутона , очень далекой карликовой планеты Солнечной системы , менее чем за 5 лет, [7] хотя на практике ускорение паруса резко падает по мере удаления космического корабля от Солнца . Однако вблизи Земли ускорение солнечного паруса больше, чем у некоторых других методов движения; например, космический корабль SMART-1 с ионным двигателем имеет максимальное ускорение2 × 10 −4 м/с 2 , что позволило SMART-1 выйти на окололунную орбиту в ноябре 2004 г. после запуска в сентябре 2003 г.
Помимо основного космического корабля, запущенного в июне 2005 года, проект «Космос-1» профинансировал еще два корабля:
Одна из лопастей солнечного паруса «Космос-1» была выставлена в офисном комплексе Рокфеллер-центра в Нью-Йорке в 2003 году.
