stringtranslate.com

Солнечный парус

IKAROS , первый космический зонд с солнечным парусом в полете (изображение художника), имеющий типичную конфигурацию квадратного паруса площадью почти 200 м 2

Солнечные паруса (также известные как световые паруса , световые паруса и фотонные паруса ) — это метод движения космических аппаратов с использованием давления излучения, оказываемого солнечным светом на большие поверхности. С 1980-х годов было предложено несколько космических миссий для проверки солнечного движения и навигации. Первым космическим аппаратом, использовавшим эту технологию, был IKAROS , запущенный в 2010 году.

Полезной аналогией солнечного паруса может быть парусная лодка; свет, оказывающий силу на большую поверхность, сродни парусу, надуваемому ветром. Высокоэнергетические лазерные лучи могут использоваться в качестве альтернативного источника света для оказания гораздо большей силы, чем это было бы возможно при использовании солнечного света, концепция, известная как лучевое парусное судно. Солнечные парусные суда предлагают возможность недорогих операций в сочетании с высокими скоростями (по сравнению с химическими ракетами ) и длительным сроком эксплуатации. Поскольку у них мало движущихся частей и они не используют топливо, их потенциально можно использовать много раз для доставки полезных грузов.

Солнечные паруса используют явление, которое имеет доказанный, измеренный эффект на астродинамику . Солнечное давление влияет на все космические аппараты, будь то в межпланетном пространстве или на орбите вокруг планеты или малого тела. Например, типичный космический аппарат, направляющийся на Марс, будет смещен на тысячи километров солнечным давлением, поэтому эффекты должны быть учтены при планировании траектории, что делалось со времен самых первых межпланетных космических аппаратов 1960-х годов. Солнечное давление также влияет на ориентацию космического аппарата, фактор, который должен быть включен в конструкцию космического аппарата . [1]

Например, общая сила, действующая на солнечный парус размером 800 на 800 метров (2600 на 2600 футов), составляет около 5  Н (1,1  фунт-силы ) на расстоянии Земли от Солнца [2] , что делает его двигательной системой с малой тягой , аналогичной космическим кораблям, приводимым в движение электродвигателями , но поскольку он не использует топливо, эта сила действует почти постоянно, а коллективный эффект с течением времени достаточно велик, чтобы рассматривать его как потенциальный способ приведения в движение космического корабля.

История концепции

Иоганн Кеплер заметил, что хвосты комет направлены от Солнца , и предположил, что именно Солнце является причиной этого эффекта. В письме Галилею в 1610 году он написал: «Предоставьте корабли или паруса, приспособленные к небесным бризам, и найдутся те, кто отважится даже на эту пустоту». [3] Возможно, он имел в виду явление хвоста кометы, когда писал эти слова, хотя его публикации о хвостах кометы появились несколько лет спустя. [4]

Джеймс Клерк Максвелл в 1861–1864 годах опубликовал свою теорию электромагнитных полей и излучения, которая показывает, что свет имеет импульс и, таким образом, может оказывать давление на объекты. Уравнения Максвелла дают теоретическую основу для парусного спорта с давлением света. Таким образом, к 1864 году физическое сообщество и не только знали, что солнечный свет несет импульс, который может оказывать давление на объекты.

Жюль Верн в своей книге « С Земли на Луну » [5] , опубликованной в 1865 году, писал: «Когда-нибудь появятся скорости, намного превышающие эти [скорости планет и снаряда], механическим агентом которых, вероятно, будет свет или электричество... однажды мы совершим путешествие на Луну, планеты и звезды». [6] Это, возможно, первое опубликованное признание того, что свет может перемещать корабли в космосе.

Петр Лебедев был первым, кто успешно продемонстрировал давление света, что он сделал в 1899 году с помощью крутильных весов; [7] Эрнест Николс и Гордон Халл провели аналогичный независимый эксперимент в 1901 году, используя радиометр Николса . [8]

Сванте Аррениус предсказал в 1908 году возможность распространения спор жизни под действием давления солнечного излучения на межзвездные расстояния, предоставив один из способов объяснить концепцию панспермии . Он был, по-видимому, первым ученым, заявившим, что свет может перемещать объекты между звездами. [9]

Константин Циолковский первым предложил использовать давление солнечного света для движения космических кораблей в космосе и предложил «использовать огромные зеркала из очень тонких листов, чтобы использовать давление солнечного света для достижения космических скоростей» [10] .

Фридрих Цандер (Цандер) опубликовал в 1925 году техническую работу, включавшую технический анализ солнечного парусного спорта. Цандер писал о «применении малых сил» с использованием «давления света или передачи световой энергии на расстояния посредством очень тонких зеркал». [11]

Дж. Б. С. Холдейн в 1927 году размышлял об изобретении трубчатых космических кораблей, которые доставят человечество в космос, и о том, как «крылья из металлической фольги площадью в квадратный километр или больше расправляются, чтобы улавливать давление солнечного излучения» [12] .

Дж. Д. Бернал писал в 1929 году: «Может быть разработана форма космического парусного спорта, которая будет использовать отталкивающий эффект солнечных лучей вместо ветра. Космический корабль, расправивший свои большие металлические крылья, протяженностью в акры, может быть вынесен ветром на предел орбиты Нептуна. Затем, чтобы увеличить свою скорость , он будет лавировать, круто поворачивая, вниз по гравитационному полю, снова расправляя все паруса, когда он пролетит мимо Солнца». [13]

Артур Кларк написал «Санджаммер» — научно-фантастический рассказ , первоначально опубликованный в выпуске журнала Boys' Life за март 1964 года [14], в котором описывается гонка на яхтах между космическими кораблями на солнечных парусах.

Карл Саган в 1970-х годах популяризировал идею плавания на свету с помощью гигантской структуры, которая отражала бы фотоны в одном направлении, создавая импульс. Он поднимал свои идеи в лекциях в колледже, книгах и телевизионных шоу. Он был зациклен на быстром запуске этого космического корабля вовремя, чтобы выполнить рандеву с кометой Галлея . К сожалению, миссия не состоялась вовремя, и он так и не дожил до того, чтобы наконец увидеть ее завершение. [15]

Первые формальные технологические и проектные работы по созданию солнечного паруса начались в 1976 году в Лаборатории реактивного движения для предполагаемой миссии по встрече с кометой Галлея . [2]

Типы

Отражающий

Большинство солнечных парусов основаны на отражении . [16] Поверхность паруса обладает высокой отражающей способностью, как зеркало , и свет, отражаясь от поверхности, создает силу.

Дифракционный

В 2018 году дифракция была предложена в качестве другого механизма движения солнечного паруса, который, как утверждается, имеет ряд преимуществ. [17] [18]

Альтернативы

Электрический солнечный ветер

Пекка Янхунен из FMI предложил тип солнечного паруса, называемый электрическим парусом солнечного ветра . [19] Механически он имеет мало общего с традиционной конструкцией солнечного паруса. Паруса заменены выпрямленными проводящими тросами (проводами), размещенными радиально вокруг корабля-хозяина. Провода электрически заряжены, чтобы создать электрическое поле вокруг проводов. Электрическое поле простирается на несколько десятков метров в плазму окружающего солнечного ветра. Солнечные электроны отражаются электрическим полем (как фотоны в традиционном солнечном парусе). Радиус паруса определяется электрическим полем, а не самим проводом, что делает парус легче. Кораблем также можно управлять, регулируя электрический заряд проводов. Практический электрический парус будет иметь 50–100 выпрямленных проводов длиной около 20 км каждый. [20]

Электрические паруса солнечного ветра могут регулировать свои электростатические поля и положение паруса.

Магнитный

Магнитный парус также будет использовать солнечный ветер. Однако магнитное поле отклоняет электрически заряженные частицы в ветре. Он использует проволочные петли и пропускает через них статический ток вместо приложения статического напряжения. [21]

Все эти конструкции маневренны, хотя механизмы у них разные.

Магнитные паруса изгибают путь заряженных протонов, находящихся в солнечном ветре . Изменяя положение парусов и размер магнитных полей, они могут изменять величину и направление тяги.

Физические принципы создания отражающих парусов

Давление солнечного излучения

Сила, сообщаемая солнечному парусу, возникает из импульса фотонов. Импульс фотона или всего потока определяется соотношением Эйнштейна : [22] [23]

где p — импульс, E — энергия (фотона или потока), а c — скорость света . В частности, импульс фотона зависит от его длины волны p = h/λ

Давление солнечного излучения можно связать со значением энергетической освещенности ( солнечной постоянной ), равным 1361 Вт/ м2 на расстоянии 1  а.е. (расстояние Земля-Солнце), пересмотренным в 2011 году: [24]

Идеальный парус плоский и имеет 100% зеркальное отражение . Фактический парус будет иметь общую эффективность около 90%, около 8,17 мкН/м 2 , [23] из-за кривизны (волнистости), складок, поглощения, переизлучения спереди и сзади, незеркальных эффектов и других факторов.

Сила, действующая на парус, возникает в результате отражения потока фотонов.

Сила, действующая на парус, и фактическое ускорение судна изменяются обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца (если только судно не находится очень близко к Солнцу [25] ) и квадрату косинуса угла между вектором силы паруса и радиалом от Солнца, поэтому

(для идеального паруса)

где R — расстояние от Солнца в а.е. Фактический квадратный парус можно смоделировать следующим образом:

Обратите внимание, что сила и ускорение обычно стремятся к нулю около θ = 60°, а не 90°, как можно было бы ожидать от идеального паруса. [26]

Если часть энергии поглощается, то поглощенная энергия нагревает парус, который переизлучает эту энергию с передней и задней поверхностей в зависимости от излучательной способности этих двух поверхностей.

Солнечный ветер , поток заряженных частиц, выдуваемых Солнцем, оказывает номинальное динамическое давление около 3–4 нПа , что на три порядка меньше давления солнечного излучения на отражающий парус. [27]

Параметры паруса

Нагрузка на парус (плотность поверхности) является важным параметром, который представляет собой общую массу, деленную на площадь паруса, выраженную в г/м 2 . Она обозначается греческой буквой σ (сигма).

Парусное судно имеет характерное ускорение, a c , которое оно испытало бы на расстоянии 1 а.е., находясь лицом к Солнцу. Обратите внимание, что это значение учитывает как падающий, так и отраженный импульсы. Используя значение из вышеприведенного источника 9,08 мкН на квадратный метр давления излучения на расстоянии 1 а.е., a c связано с поверхностной плотностью следующим образом:

a c = 9,08(эффективность) / σ мм/с 2

Предполагая эффективность 90%, a c = 8,17 / σ мм/с 2

Число легкости, λ, представляет собой безразмерное отношение максимального ускорения транспортного средства к локальной силе тяжести Солнца. Используя значения на расстоянии 1 а.е.:

λ = а с / 5,93

Число легкости также не зависит от расстояния от Солнца, поскольку и гравитация, и световое давление падают обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца. Таким образом, это число определяет типы орбитальных маневров, которые возможны для данного судна.

В таблице приведены некоторые примерные значения. Полезные нагрузки не включены. Первые два из детального проектирования в JPL в 1970-х годах. Третий, решетчатый парусник, может представлять наилучший возможный уровень производительности. [2] Размеры для квадратных и решетчатых парусов — это края. Размер для гелиогироскопа — это от кончика лопасти до кончика лопасти.

Контроль отношения

Активная система управления ориентацией (ACS) необходима парусному судну для достижения и поддержания желаемой ориентации. Требуемая ориентация паруса меняется медленно (часто менее 1 градуса в день) в межпланетном пространстве, но гораздо быстрее на планетарной орбите. ACS должна быть способна удовлетворять этим требованиям ориентации. Управление ориентацией достигается за счет относительного смещения между центром давления судна и его центром масс . Этого можно добиться с помощью управляющих лопастей, движения отдельных парусов, движения управляющей массы или изменения отражательной способности.

Поддержание постоянного положения требует, чтобы ACS поддерживала чистый крутящий момент на судне равным нулю. Общая сила и крутящий момент на парусе или наборе парусов не являются постоянными вдоль траектории. Сила изменяется с расстоянием до Солнца и углом паруса, что изменяет волнение паруса и отклоняет некоторые элементы опорной конструкции, что приводит к изменению силы паруса и крутящего момента.

Температура паруса также меняется в зависимости от расстояния до Солнца и угла наклона паруса, что меняет его размеры. Лучистое тепло от паруса изменяет температуру опорной конструкции. Оба фактора влияют на общую силу и крутящий момент.

Чтобы удерживать желаемое положение, ACS должна компенсировать все эти изменения. [28]

Ограничения

На околоземной орбите солнечное давление и сопротивление обычно равны на высоте около 800 км, что означает, что парусный корабль должен работать выше этой высоты. Парусный корабль должен работать на орбитах, где его скорость поворота совместима с орбитами, что обычно является проблемой только для конфигураций вращающегося диска.

Рабочие температуры паруса являются функцией солнечного расстояния, угла паруса, отражательной способности, а также переднего и заднего излучения. Парус можно использовать только там, где его температура поддерживается в пределах его материальных ограничений. Как правило, парус можно использовать довольно близко к Солнцу, около 0,25 а.е. или даже ближе, если он тщательно спроектирован для этих условий. [2]

Приложения

Потенциальные области применения парусных судов простираются по всей Солнечной системе , от Солнца до кометных облаков за Нептуном. Судно может совершать дальние рейсы для доставки грузов или занимать позицию в пункте назначения. Их можно использовать для перевозки грузов, а также, возможно, для путешествий людей. [2]

Внутренние планеты

Для путешествий в пределах внутренней Солнечной системы они могут доставлять полезные грузы, а затем возвращаться на Землю для последующих путешествий, работая как межпланетный шаттл. В частности, для Марса корабль мог бы обеспечить экономичные средства для регулярного снабжения операций на планете. По словам Джерома Райта, «стоимость запуска необходимых обычных топлив с Земли огромна для пилотируемых миссий. Использование парусных кораблей может потенциально сэкономить более 10 миллиардов долларов на стоимости миссии». [2]

Солнечные парусные корабли могут приближаться к Солнцу для доставки наблюдательных грузов или для выхода на орбиты удержания станции. Они могут работать на расстоянии 0,25 а.е. или ближе. Они могут достигать высоких наклонений орбиты, включая полярные.

Солнечные паруса могут путешествовать ко всем внутренним планетам и обратно. Полеты к Меркурию и Венере предназначены для сближения и выхода на орбиту полезной нагрузки. Полеты к Марсу могут быть либо для сближения, либо для пролета с освобождением полезной нагрузки для аэродинамического торможения . [2]

Внешние планеты

Минимальное время перехода к внешним планетам выигрывает от использования непрямого перехода (солнечный перелет). Однако этот метод приводит к высоким скоростям прибытия. Более медленные переходы имеют более низкие скорости прибытия.

Минимальное время перехода к Юпитеру для c 1 мм/с 2 без скорости отправления относительно Земли составляет 2 года при использовании непрямого перехода (солнечный пролет). Скорость прибытия ( V ∞ ) близка к 17 км/с. Для Сатурна минимальное время путешествия составляет 3,3 года, со скоростью прибытия около 19 км/с. [2]

Облако Оорта/внутренний гравитационный фокус Солнца

Внутренняя гравитационная фокусная точка Солнца находится на минимальном расстоянии 550 а.е. от Солнца и является точкой, в которой свет от удаленных объектов фокусируется гравитацией в результате его прохождения мимо Солнца. Таким образом, это удаленная точка, в которой солнечная гравитация заставит сфокусироваться область глубокого космоса по другую сторону Солнца, таким образом, эффективно служа очень большой линзой объектива телескопа. [29] [30]

Было высказано предположение, что надутый парус, сделанный из бериллия , который стартует на расстоянии 0,05 а.е. от Солнца, получит начальное ускорение 36,4 м/с 2 и достигнет скорости 0,00264c (около 950 км/с) менее чем за день. Такая близость к Солнцу может оказаться непрактичной в ближайшей перспективе из-за структурной деградации бериллия при высоких температурах, диффузии водорода при высоких температурах, а также электростатического градиента, создаваемого ионизацией бериллия из солнечного ветра, что создает риск взрыва. Пересмотренный перигелий в 0,1 а.е. снизит вышеупомянутую температуру и воздействие солнечного потока. [31] Такому парусу потребуется «два с половиной года, чтобы достичь гелиопаузы , шесть с половиной лет, чтобы достичь внутреннего гравитационного фокуса Солнца , с прибытием во внутреннее Облако Оорта не более чем за тридцать лет». [30] «Такая миссия могла бы выполнять полезные астрофизические наблюдения по пути, исследовать методы гравитационной фокусировки и получать изображения объектов Облака Оорта, одновременно исследуя частицы и поля в этом регионе, имеющие галактическое, а не солнечное происхождение».

Спутники

Роберт Л. Форвард прокомментировал, что солнечный парус может быть использован для изменения орбиты спутника вокруг Земли. В пределе парус может быть использован для «зависания» спутника над одним полюсом Земли. Космические корабли, оснащенные солнечными парусами, также могут быть размещены на близких орбитах, так что они будут неподвижны по отношению либо к Солнцу, либо к Земле, тип спутника, названный Форвардом « статитом ». Это возможно, потому что тяга, обеспечиваемая парусом, компенсирует гравитационное притяжение Солнца. Такая орбита может быть полезна для изучения свойств Солнца в течение длительного времени. [32] Аналогично космический корабль, оснащенный солнечным парусом, также может оставаться на станции почти над полярным солнечным терминатором планеты, такой как Земля, наклоняя парус под соответствующим углом, необходимым для противодействия гравитации планеты. [32]

В своей книге «The Case for Mars » Роберт Зубрин указывает, что отраженный солнечный свет от большого статита, размещенного вблизи полярного терминатора планеты Марс, может быть сфокусирован на одной из марсианских полярных шапок, чтобы значительно нагреть атмосферу планеты. Такой статит может быть сделан из астероидного материала.

Группа спутников, разработанных для работы в качестве парусов, была предложена для измерения энергетического дисбаланса Земли , который является наиболее фундаментальным показателем скорости глобального потепления планеты . Бортовые современные акселерометры будут измерять сдвиги в перепаде давления между входящим солнечным и исходящим тепловым излучением на противоположных сторонах каждого спутника. Прогнозируется, что точность измерений будет выше, чем та, которую можно достичь с помощью компактных радиометрических детекторов. [33]

Коррекция траектории

Зонд MESSENGER, вращающийся вокруг Меркурия, использовал давление света на своих солнечных панелях для выполнения тонких коррекций траектории на пути к Меркурию. [34] Изменяя угол солнечных панелей относительно Солнца, величина давления солнечного излучения изменялась для корректировки траектории космического корабля более деликатно, чем это возможно с помощью двигателей. Незначительные ошибки значительно усиливаются гравитационными маневрами, поэтому использование давления излучения для выполнения очень небольших коррекций экономило большое количество топлива.

Межзвездный полет

В 1970-х годах Роберт Форвард предложил две схемы движения с использованием лучевого двигателя, использующие либо лазеры, либо мазеры для разгона гигантских парусов до скорости, составляющей значительную часть скорости света . [35]

В научно-фантастическом романе Rocheworld Форвард описал легкий парус, приводимый в движение суперлазерами. Когда звездолет приближался к месту назначения, внешняя часть паруса отделялась. Затем внешний парус перефокусировался и отражал лазеры обратно на меньший внутренний парус. Это обеспечивало тормозную тягу, чтобы остановить корабль в звездной системе назначения.

Оба метода представляют собой монументальные инженерные проблемы. Лазеры должны будут работать годами непрерывно с гигаваттной мощностью. Решение Форварда требует строительства огромных массивов солнечных панелей на планете Меркурий или вблизи нее. Зеркало размером с планету или линза Френеля должны быть расположены на расстоянии нескольких десятков астрономических единиц от Солнца, чтобы удерживать лазеры сфокусированными на парусе. Гигантский тормозной парус должен будет действовать как прецизионное зеркало, чтобы фокусировать тормозной луч на внутреннем «тормозном» парусе.

Потенциально более простым подходом было бы использование мазера для управления «солнечным парусом», состоящим из сетки проводов с тем же интервалом, что и длина волны микроволн, направленных на парус, поскольку манипулирование микроволновым излучением несколько проще, чем манипулирование видимым светом. Гипотетическая конструкция межзвездного зонда « Starwisp » [36] [37] будет использовать микроволны, а не видимый свет, для его толчка. Мазеры распространяются быстрее, чем оптические лазеры, из-за их большей длины волны, и поэтому не будут иметь такой большой эффективный диапазон.

Мазеры также можно использовать для питания окрашенного солнечного паруса, обычного паруса, покрытого слоем химикатов, предназначенных для испарения при воздействии микроволнового излучения. [38] Импульс, создаваемый этим испарением, может значительно увеличить тягу , создаваемую солнечными парусами, как формой легкого абляционного лазерного двигателя .

Для дальнейшей фокусировки энергии на удаленном солнечном парусе Форвард предложил линзу, сконструированную как большая зонная пластина . Она будет размещена в месте между лазером или мазером и космическим аппаратом. [35]

Другой более физически реалистичный подход заключается в использовании света от Солнца для ускорения космического корабля. [39] Сначала корабль выйдет на орбиту, совершив близкий проход к Солнцу, чтобы максимизировать поступление солнечной энергии на парус, затем он начнет ускоряться от системы, используя свет от Солнца. Ускорение будет падать примерно как обратный квадрат расстояния от Солнца, и за пределами некоторого расстояния корабль больше не будет получать достаточно света для значительного ускорения, но будет поддерживать достигнутую конечную скорость. Приближаясь к целевой звезде, корабль может повернуть свои паруса к ней и начать использовать внешнее давление звезды назначения для замедления. Ракеты могут увеличить солнечную тягу.

Аналогичный запуск и захват солнечного паруса были предложены для направленной панспермии для расширения жизни в других солнечных системах. Скорости в 0,05% от скорости света могут быть получены солнечными парусами, несущими 10 кг полезной нагрузки, используя тонкие солнечные парусные транспортные средства с эффективной поверхностной плотностью 0,1 г/м 2 с тонкими парусами толщиной 0,1  мкм и размерами порядка одного квадратного километра. В качестве альтернативы, рои капсул размером 1 мм могут быть запущены на солнечных парусах с радиусом 42 см, каждая из которых несет 10 000 капсул со ста миллионами экстремофильных микроорганизмов для засевания жизни в различных целевых средах. [40] [41]

Теоретические исследования предполагают релятивистские скорости, если солнечный парус использует сверхновую. [42]

Сведение с орбиты искусственных спутников

Малые солнечные паруса были предложены для ускорения схода с орбиты малых искусственных спутников Земли. Спутники на низкой околоземной орбите могут использовать комбинацию солнечного давления на парус и повышенного атмосферного сопротивления для ускорения возвращения спутника в атмосферу . [43] Парус для схода с орбиты, разработанный в Университете Крэнфилда, является частью британского спутника TechDemoSat-1, запущенного в 2014 году. Парус был развернут в конце пятилетнего срока службы спутника в мае 2019 года. [44] Цель паруса — вывести спутник с орбиты в течение примерно 25 лет. [45] В июле 2015 года британский 3U CubeSat под названием DeorbitSail был запущен в космос с целью испытания структуры схода с орбиты площадью 16 м 2 , [46] но в конечном итоге развернуть ее не удалось. [47] Студенческая миссия 2U CubeSat под названием PW-Sat2 , запущенная в декабре 2018 года, испытала парус для схода с орбиты площадью 4 м 2. Он успешно сошел с орбиты в феврале 2021 года. [48] В июне 2017 года второй британский 3U CubeSat под названием InflateSail развернул парус для схода с орбиты площадью 10 м 2 на высоте 500 километров (310 миль). [49] В июне 2017 года 3U Cubesat URSAMAIOR был запущен на низкую околоземную орбиту для испытания системы схода с орбиты ARTICA, разработанной Spacemind. [50] Устройство, занимающее всего 0,4 U кубсата, должно развернуть парус площадью 2,1 м 2 для схода с орбиты спутника в конце срока службы. [51]

Конфигурации парусов

Иллюстрация НАСА, на которой изображена неосвещенная сторона полукилометрового солнечного паруса, на которой показаны распорки, растягивающие парус.
Художественное изображение космического корабля типа «Космос-1» на орбите.

IKAROS , запущенный в 2010 году, был первым практичным солнечным парусным транспортным средством. По состоянию на 2015 год он все еще находился под тягой, что доказывает практичность солнечного паруса для длительных миссий. [52] Он развертывается вращением, с концевыми массами в углах его квадратного паруса. Парус изготовлен из тонкой полиимидной пленки, покрытой испаренным алюминием. Он управляется с помощью электрически управляемых жидкокристаллических панелей. Парус медленно вращается, и эти панели включаются и выключаются, чтобы контролировать положение транспортного средства. Во включенном состоянии они рассеивают свет, уменьшая передачу импульса этой части паруса. В выключенном состоянии парус отражает больше света, передавая больше импульса. Таким образом, они поворачивают парус. [53] Тонкопленочные солнечные элементы также интегрированы в парус, питая космический корабль. Конструкция очень надежна, поскольку развертывание вращением, которое предпочтительно для больших парусов, упростило механизмы для раскрытия паруса, а ЖК-панели не имеют движущихся частей.

Парашюты имеют очень малую массу, но парашют не является рабочей конфигурацией для солнечного паруса. Анализ показывает, что конфигурация парашюта разрушится от сил, создаваемых стропами кожуха, поскольку давление излучения не ведет себя как аэродинамическое давление и не будет удерживать парашют открытым. [54]

Конструкции с наивысшим отношением тяги к массе для наземно-развертываемых конструкций — это квадратные паруса с мачтами и растяжками на темной стороне паруса. Обычно есть четыре мачты, которые раздвигают углы паруса, и мачта в центре для удержания растяжек . Одним из самых больших преимуществ является то, что в такелаже нет горячих точек от сморщивания или образования мешков, а парус защищает конструкцию от Солнца. Поэтому эта форма может приближаться к Солнцу для максимальной тяги. Большинство конструкций управляются с помощью небольших подвижных парусов на концах рангоутов. [55]

В 1970-х годах JPL изучала множество вращающихся лопастных и кольцевых парусов для миссии по сближению с кометой Галлея . Целью было укрепить конструкции с помощью углового момента, исключив необходимость в распорках и сэкономив массу. Во всех случаях для того, чтобы справиться с динамическими нагрузками, требовалось удивительно большое количество прочности на разрыв. Более слабые паруса будут волноваться или колебаться, когда изменится положение паруса, а колебания будут добавляться и вызывать разрушение конструкции. Разница в отношении тяги к массе между практическими конструкциями была почти нулевой, а статические конструкции было легче контролировать. [55]

Эталонный проект JPL назывался «гелиогироскоп». Он имел лопасти из пластиковой пленки, развертываемые с роликов и удерживаемые центробежными силами при вращении. Положение и направление космического корабля должны были полностью контролироваться путем изменения угла лопастей различными способами, аналогично циклическому и общему шагу вертолета . Хотя конструкция не имела преимущества по массе по сравнению с квадратным парусом, она оставалась привлекательной, поскольку метод развертывания паруса был проще, чем у конструкции на основе стоек. [55] CubeSail (UltraSail) — это активный проект, направленный на развертывание паруса гелиогироскопа.

Конструкция гелиогиро похожа на лопасти вертолета. Конструкция быстрее в производстве из-за легкого центробежного усиления парусов. Кроме того, они высокоэффективны по стоимости и скорости, поскольку лопасти легкие и длинные. В отличие от конструкций с квадратным и вращающимся диском, гелиогиро легче развернуть, поскольку лопасти сжаты на катушке. Лопасти разворачиваются, когда они разворачиваются после выброса из космического корабля. Когда гелиогиро движется в космосе, система вращается из-за центробежного ускорения. Наконец, полезные грузы для космических полетов размещаются в центре тяжести, чтобы выровнять распределение веса и обеспечить стабильный полет. [55]

JPL также исследовали «кольцевые паруса» (Spinning Disk Sail на схеме выше), панели, прикрепленные к краю вращающегося космического корабля. Панели будут иметь небольшие зазоры, около одного-пяти процентов от общей площади. Линии будут соединять край одного паруса с другим. Массы в середине этих линий будут натягивать паруса против конусности, вызванной давлением излучения. Исследователи JPL заявили, что это может быть привлекательной конструкцией паруса для больших пилотируемых структур. В частности, внутреннее кольцо может иметь искусственную гравитацию, примерно равную гравитации на поверхности Марса. [55]

Солнечный парус может выполнять двойную функцию антенны с высоким коэффициентом усиления. [56] Конструкции различаются, но большинство из них изменяют схему металлизации , чтобы создать голографическую монохроматическую линзу или зеркало на интересующих радиочастотах, включая видимый свет. [56]

Изготовление светоотражающих парусов

Предлагаемый материал для изготовления солнечных парусов - углеродное волокно.

Материалы

Наиболее распространенным материалом в современных конструкциях является тонкий слой алюминиевого покрытия на полимерном (пластиковом) листе, таком как алюминизированная пленка Kapton толщиной 2 мкм . Полимер обеспечивает механическую поддержку, а также гибкость, в то время как тонкий металлический слой обеспечивает отражательную способность. Такой материал выдерживает тепло при прохождении вблизи Солнца и при этом остается достаточно прочным. Алюминиевая отражающая пленка находится со стороны Солнца. Паруса Cosmos 1 были изготовлены из алюминизированной пленки PET ( Mylar ).

Эрик Дрекслер разработал концепцию паруса, в котором полимер был удален. [57] Он предложил солнечные паруса с очень высокой тягой к массе и изготовил прототипы материала паруса. Его парус будет использовать панели тонкой алюминиевой пленки (толщиной от 30 до 100 нанометров ), поддерживаемые растяжимой структурой. Парус будет вращаться и должен будет постоянно находиться под тягой. Он изготовил и обработал образцы пленки в лаборатории, но материал был слишком хрупким, чтобы выдержать складывание, запуск и развертывание. Проект планировалось основывать на космическом производстве пленочных панелей, соединяя их с развертываемой натяжной структурой. Паруса этого класса будут иметь большую площадь на единицу массы и, следовательно, ускорения до «в пятьдесят раз выше», чем конструкции, основанные на развертываемых пластиковых пленках. [57] Материал, разработанный для солнечного паруса Дрекслера, представлял собой тонкую алюминиевую пленку с базовой толщиной 0,1 мкм, которая должна была быть изготовлена ​​методом осаждения из паровой фазы в космической системе. Дрекслер использовал аналогичный процесс для подготовки пленок на Земле. Как и ожидалось, эти пленки продемонстрировали достаточную прочность и надежность для работы в лабораторных условиях и использования в космосе, но не для складывания, запуска и развертывания.

Исследования Джеффри Лэндиса , проведенные в 1998–1999 годах и финансируемые Институтом передовых концепций НАСА , показали, что различные материалы, такие как оксид алюминия для лазерных световых парусов и углеродное волокно для микроволновых световых парусов, являются более совершенными материалами для парусов, чем ранее стандартные алюминиевые или каптоновые пленки. [58]

В 2000 году Energy Science Laboratories разработали новый материал из углеродного волокна , который может быть полезен для солнечных парусов. [59] [60] Материал более чем в 200 раз толще, чем обычные конструкции солнечных парусов, но он настолько пористый, что имеет ту же массу. Жесткость и прочность этого материала могут сделать солнечные паруса значительно более прочными, чем пластиковые пленки. Материал может самостоятельно раскрываться и должен выдерживать более высокие температуры.

Были некоторые теоретические предположения об использовании молекулярных методов производства для создания передового, прочного, сверхлегкого парусного материала на основе переплетений нанотрубчатых сеток, где «пространства» переплетения составляют менее половины длины волны света, падающего на парус. Хотя такие материалы до сих пор производились только в лабораторных условиях, а средства для производства таких материалов в промышленных масштабах пока недоступны, такие материалы могут иметь массу менее 0,1 г/м 2 , [61] что делает их легче любого современного парусного материала как минимум в 30 раз. Для сравнения, парусный материал Mylar толщиной 5 микрометров имеет массу 7 г/м 2 , алюминизированные пленки Kapton имеют массу до 12 г/м 2 , [55] а новый материал из углеродного волокна от Energy Science Laboratories имеет массу 3 г/м 2 . [59]

Наименее плотный металл — литий , примерно в 5 раз менее плотный, чем алюминий. Свежие, неокисленные поверхности являются отражающими. При толщине 20 нм литий имеет поверхностную плотность 0,011 г/м 2 . Высокопроизводительный парус можно сделать из одного лития толщиной 20 нм (без эмиссионного слоя). Его пришлось бы изготавливать в космосе и не использовать для приближения к Солнцу. В пределе парусный корабль можно было бы построить с общей поверхностной плотностью около 0,02 г/м 2 , что дает ему число легкости 67 и c около 400 мм/с 2 . Магний и бериллий также являются потенциальными материалами для высокопроизводительных парусов. Эти 3 металла можно сплавлять друг с другом и с алюминием. [2]

Отражающие и излучательные слои

Алюминий является обычным выбором для отражающего слоя. Обычно он имеет толщину не менее 20 нм с отражательной способностью от 0,88 до 0,90. Хром является хорошим выбором для эмиссионного слоя на стороне, противоположной Солнцу. Он может легко обеспечить значения излучательной способности от 0,63 до 0,73 для толщины от 5 до 20 нм на пластиковой пленке. Пригодные для использования значения излучательной способности являются эмпирическими, поскольку доминируют эффекты тонкой пленки; объемные значения излучательной способности не выдерживают в этих случаях, поскольку толщина материала намного тоньше, чем излучаемые длины волн. [62]

Изготовление

Паруса изготавливаются на Земле на длинных столах, где ленты разматываются и соединяются для создания парусов. Материал паруса должен иметь как можно меньший вес, поскольку для вывода корабля на орбиту потребуется шаттл. Таким образом, эти паруса упаковываются, запускаются и развертываются в космосе. [63]

В будущем изготовление может осуществляться на орбите внутри больших рам, поддерживающих парус. Это приведет к уменьшению массы паруса и устранению риска отказа развертывания.

Операции

Визуализация развертывания солнечного паруса, солнечного паруса усовершенствованной композитной солнечной парусной системы (ACS3)
Солнечный парус может вращаться по спирали внутрь или наружу, устанавливая угол наклона паруса.

Изменение орбит

Парусные операции наиболее просты на межпланетных орбитах, где изменения высоты происходят с низкой скоростью. Для траекторий, направленных наружу, вектор силы паруса ориентирован вперед от линии Солнца, что увеличивает орбитальную энергию и угловой момент, в результате чего судно движется дальше от Солнца. Для траекторий, направленных внутрь, вектор силы паруса ориентирован позади линии Солнца, что уменьшает орбитальную энергию и угловой момент, в результате чего судно движется к Солнцу. Стоит отметить, что только гравитация Солнца тянет судно к Солнцу — нет аналога повороту парусника на ветер. Чтобы изменить наклон орбиты, вектор силы поворачивается из плоскости вектора скорости.

На орбитах вокруг планет или других тел парус ориентирован таким образом, что вектор его силы имеет составляющую вдоль вектора скорости, либо в направлении движения для внешней спирали, либо против направления движения для внутренней спирали.

Оптимизация траектории часто может потребовать интервалов уменьшенной или нулевой тяги. Этого можно достичь, вращая судно вокруг линии Солнца с парусом, установленным под соответствующим углом, чтобы уменьшить или убрать тягу. [2]

Маневры с разворотом

Близкий солнечный проход может быть использован для увеличения энергии корабля. Повышенное давление излучения сочетается с эффективностью нахождения глубоко в гравитационном колодце Солнца, чтобы существенно увеличить энергию для пробегов во внешнюю часть Солнечной системы. Оптимальный подход к Солнцу достигается путем увеличения эксцентриситета орбиты при сохранении уровня энергии настолько высоким, насколько это практически возможно. Минимальное расстояние подхода является функцией угла паруса, тепловых свойств паруса и другой конструкции, воздействия нагрузки на конструкцию и оптических характеристик паруса (отражательной способности и излучательной способности). Близкий проход может привести к существенной оптической деградации. Требуемые скорости поворота могут существенно увеличиться для близкого прохода. Парусный корабль, прибывающий к звезде, может использовать близкий проход для снижения энергии, что также применимо к парусному кораблю на обратном пути из внешней части Солнечной системы.

Лунный swing-by может иметь важные преимущества для траекторий отправления или прибытия на Землю. Это может сократить время в пути, особенно в случаях, когда парус сильно загружен. Swing-by также может использоваться для получения благоприятных направлений отправления или прибытия относительно Земли.

Планетарный облет также может быть использован подобно тому, как это делается с космическими аппаратами, движущимися по побережью, но хорошее выравнивание может отсутствовать из-за требований к общей оптимизации траектории. [64]

Лазерный привод

Художественное представление светового паруса, приводимого в движение наземным лазером.

В следующей таблице перечислены некоторые примеры концепций, использующих лазерное тяговое движение, предложенные физиком Робертом Л. Форвардом : [65]

Каталог межзвездных путешествий будет использовать фотогравитационную помощь для полной остановки

. Ссылка: [66]

Действующие или завершенные проекты

Контроль положения (ориентации)

Как миссия Mariner 10 , пролетевшая мимо планет Меркурий и Венера , так и миссия MESSENGER к Меркурию продемонстрировали использование солнечного давления в качестве метода управления ориентацией с целью экономии топлива для управления ориентацией.

«Хаябуса» также использовала солнечное давление на своих солнечных лопастях в качестве метода управления ориентацией для компенсации поломки маховиков и химического двигателя.

Солнечный парус MTSAT-1R ( Multi-Functional Transport Satellite ) противодействует крутящему моменту, создаваемому давлением солнечного света на солнечную батарею. Триммер на солнечной батарее вносит небольшие коррективы в баланс крутящего момента.

Наземные испытания развертывания

НАСА успешно испытало технологии развертывания парусов малого масштаба в вакуумных камерах. [67]

В 1999 году полномасштабное развертывание солнечного паруса было испытано на земле в DLR/ESA в Кельне. [68]

Суборбитальные тесты

«Космос-1» — совместный частный проект Планетарного общества , студии «Космос» и Российской академии наук — в 2005 году пытался запустить прототип суборбитального космического аппарата, но он был разрушен из-за отказа ракеты.

Солнечный парус диаметром 15 метров (SSP, solar sail sub payload, soraseiru sabupeiro-do ) был запущен вместе с ASTRO-F на ракете MV 21 февраля 2006 года и вышел на орбиту. Он развернулся со ступени, но раскрылся не полностью. [69]

9 августа 2004 года японская ISAS успешно развернула два прототипа солнечных парусов с зондирующей ракеты. Парус в форме клевера был развернут на высоте 122 км, а парус в форме веера был развернут на высоте 169 км. Оба паруса использовали 7,5- микрометровую пленку. Эксперимент проверял исключительно механизмы развертывания, а не тягу. [70]

Знамя 2

Знамя-2 (Знамя-2) после развертывания

4 февраля 1993 года с российской космической станции «Мир» был успешно запущен « Знамя 2» , 20-метровый алюминизированный майларовый рефлектор . Это был первый тонкопленочный рефлектор такого типа, успешно запущенный в космос с использованием механизма, основанного на центробежной силе. [71] Хотя запуск прошел успешно, тяга не была продемонстрирована. Второе испытание в 1999 году, «Знамя 2.5» , не удалось запустить должным образом.

ИКАРОС 2010

Модель IKAROS на 61-м Международном астронавтическом конгрессе в 2010 году

21 мая 2010 года Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило первый в мире межпланетный космический корабль с солнечным парусом « IKAROS » (межпланетный воздушный змей, ускоряемый излучением Солнца) к Венере. [72] Используя новый метод движения на основе солнечных фотонов, [73] это был первый настоящий космический корабль с солнечным парусом, полностью приводимый в движение солнечным светом, [74] [75] и первый космический корабль, успешно совершивший полет с солнечным парусом. [76]

JAXA успешно испытала IKAROS в 2010 году. Целью было развернуть и контролировать парус и, впервые, определить мельчайшие возмущения орбиты, вызванные световым давлением. Определение орбиты было выполнено близлежащим зондом AKATSUKI , от которого IKAROS отделился после того, как оба были переведены на переходную орбиту к Венере. Общий эффект за шестимесячный полет составил 100 м/с. [77]

До 2010 года ни один солнечный парус не был успешно использован в космосе в качестве первичной двигательной системы. 21 мая 2010 года Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило космический аппарат IKAROS, который 10 июня развернул полиимидный экспериментальный солнечный парус площадью 200 м2 . [78] [79] [80] В июле началась следующая фаза демонстрации ускорения излучением. 9 июля 2010 года было подтверждено, что IKAROS собрал излучение от Солнца и начал ускорение фотонов с помощью определения орбиты IKAROS по дальности и скорости изменения дальности (RARR), которая была заново рассчитана в дополнение к данным о скорости релятивизации ускорения IKAROS между IKAROS и Землей, которые были получены еще до использования эффекта Доплера. [81] Данные показали, что IKAROS, по-видимому, совершал солнечное плавание с 3 июня, когда он развернул парус.

IKAROS имеет диагональный вращающийся квадратный парус 14×14 м (196 м 2 ), изготовленный из листа полиимида толщиной 7,5 микрометра (0,0075 мм) . Лист полиимида имел массу около 10 граммов на квадратный метр. Тонкопленочная солнечная батарея встроена в парус. Восемь ЖК- панелей встроены в парус, чья отражательная способность может регулироваться для управления ориентацией . [82] [83] IKAROS провел шесть месяцев в путешествии к Венере, а затем начал трехлетнее путешествие к обратной стороне Солнца. [84]

NanoSail-D 2010

Фотография экспериментального солнечного паруса NanoSail-D.

Команда из Центра космических полетов имени Маршалла (Маршалл) NASA совместно с командой из Исследовательского центра имени Эймса NASA разработали миссию солнечного паруса под названием NanoSail-D, которая была потеряна в результате неудачного запуска на борту ракеты Falcon 1 3 августа 2008 года. [85] [86] Вторая резервная версия, NanoSail-D2 , также иногда называемая просто NanoSail-D, [87] была запущена с помощью FASTSAT на Minotaur IV 19 ноября 2010 года, став первым солнечным парусом NASA, развернутым на низкой околоземной орбите. Целями миссии были тестирование технологий развертывания паруса и сбор данных об использовании солнечных парусов в качестве простого, «пассивного» средства вывода с орбиты мертвых спутников и космического мусора. [88] Конструкция NanoSail-D была изготовлена ​​из алюминия и пластика, а масса космического корабля составляла менее 10 фунтов (4,5 кг). Парус имеет около 100 квадратных футов (9,3 м 2 ) поверхности, улавливающей свет. После некоторых первоначальных проблем с развертыванием солнечный парус был развернут и в течение своей 240-дневной миссии, как сообщается, произвел «богатство данных» относительно использования солнечных парусов в качестве пассивных устройств схода с орбиты. [89]

NASA запустило второй модуль NanoSail-D, спрятанный внутри спутника FASTSAT на Minotaur IV 19 ноября 2010 года. Дата выброса с микроспутника FASTSAT была запланирована на 6 декабря 2010 года, но развертывание произошло только 20 января 2011 года. [90] [ требуется обновление ]

Планетарное общество LightSail проекты

21 июня 2005 года совместный частный проект Planetary Society , Cosmos Studios и Российской академии наук запустил прототип паруса Cosmos 1 с подводной лодки в Баренцевом море , но ракета «Волна» потерпела неудачу, и космический корабль не смог выйти на орбиту. Они намеревались использовать парус для постепенного подъема космического корабля на более высокую околоземную орбиту в течение миссии продолжительностью один месяц. По словам Луиса Фридмана, попытка запуска вызвала общественный интерес. [91] Несмотря на неудачную попытку запуска Cosmos 1, Planetary Society получили аплодисменты за свои усилия от космического сообщества и возродили интерес к технологии солнечного паруса.

В 75-й день рождения Карла Сагана (9 ноября 2009 года) Планетарное общество объявило о планах [92] предпринять еще три попытки, названные LightSail-1 , -2 и -3. [93] Новая конструкция будет использовать парус Mylar площадью 32 м2 , развернутый в четырех треугольных сегментах, как NanoSail-D. [93] Конфигурация запуска представляет собой формат 3U CubeSat , и по состоянию на 2015 год он был запланирован в качестве вторичной полезной нагрузки для запуска в 2016 году на первом запуске SpaceX Falcon Heavy . [94]

« LightSail-1 » был запущен 20 мая 2015 года. [95] Целью испытания было провести полную проверку систем спутника перед запуском LightSail-2. Его орбита развертывания была недостаточно высокой, чтобы избежать сопротивления атмосферы Земли и продемонстрировать настоящее солнечное плавание.

Развернутый LightSail-2

« LightSail-2 » был запущен 25 июня 2019 года и развернут на гораздо более высокой низкой околоземной орбите. Его солнечные паруса были развернуты 23 июля 2019 года. [96] Он вернулся в атмосферу 17 ноября 2022 года.

Разведчик NEA

Концепция NEA Scout : управляемый космический аппарат CubeSat с солнечным парусом

Near-Earth Asteroid Scout (NEA Scout) — миссия, совместно разработанная Центром космических полетов имени Маршалла (MSFC) и Лабораторией реактивного движения (JPL) NASA , состоящая из управляемого недорогого космического корабля с солнечным парусом CubeSat, способного сталкиваться с околоземными астероидами (NEA). [97] Четыре 7-метровые (23-футовые) стрелы должны были развернуться, развернув 83-метровый ( 890 квадратных футов) алюминизированный полиимидный солнечный парус. [98] [99] [100] В 2015 году NASA объявило, что выбрало NEA Scout для запуска в качестве одной из нескольких вторичных полезных нагрузок на борту Artemis 1 , первого полета тяжелой ракеты-носителя SLS агентства . [101] Однако корабль считался потерянным из-за невозможности установить связь вскоре после запуска в 2022 году. [102]

Усовершенствованная композитная солнечная парусная система (ACS3)

Испытания усовершенствованной композитной солнечной парусной системы

Система NASA Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) [103] представляет собой технологическую демонстрацию технологии солнечного паруса для будущих малых космических аппаратов. [104] Она была выбрана в 2019 году в рамках инициативы NASA по запуску CubeSat (CSLI) для запуска в рамках программы ELaNa . [105]

ACS3 состоит из небольшого спутника CubeSat размером 12U (23 см x 23 см x 34 см; 16 кг), который разворачивает квадратный солнечный парус площадью 80 м2, состоящий из полиэтиленнафталатной пленки, покрытой с одной стороны алюминием для отражательной способности, а с другой стороны хромом для увеличения теплоизлучательной способности. Парус удерживается новой разворачивающейся системой из четырех 7-метровых полимерных стрел, армированных углеродным волокном , которые сворачиваются для хранения. [106]

ACS3 был запущен 23 апреля 2024 года в рамках миссии Electron " Beginning Of The Swarm ". ACS3 успешно установил связь с наземными станциями после развертывания в начале мая. [107] Солнечный парус был подтвержден как успешно функционирующий 29 августа 2024 года операторами миссии. [108] [109]

Проекты предложены, отменены или не выбраны

Несмотря на потери Cosmos 1 и NanoSail-D (около 23 см x 23 см x 34 см), которые были вызваны отказом их пусковых установок, ученые и инженеры по всему миру остаются воодушевленными и продолжают работать над солнечными парусами. В то время как большинство прямых приложений, созданных до сих пор, предполагают использование парусов в качестве недорогих видов грузового транспорта, некоторые ученые изучают возможность использования солнечных парусов в качестве средства перевозки людей. Эта цель тесно связана с управлением очень большими (т. е. значительно более 1 км 2 ) поверхностями в космосе и прогрессом паруса. Разработка солнечных парусов для пилотируемых космических полетов все еще находится в зачаточном состоянии.

Санджаммер 2015

Демонстрационный парусный корабль, получивший название Sunjammer , находился в разработке с целью доказать жизнеспособность и ценность парусной технологии. [110] У Sunjammer был квадратный парус шириной 38 метров (125 футов) с каждой стороны, что давало ему эффективную площадь 1200 квадратных метров (13 000 квадратных футов). Он должен был пролететь от точки Лагранжа L 1 Солнце-Земля в 1,5 миллиона километров (930 000 миль) от Земли на расстояние 3 миллиона километров (1,9 миллиона миль). [111] Ожидалось, что демонстрация будет запущена на Falcon 9 в январе 2015 года. [112] Это была бы вторичная полезная нагрузка, выпущенная после размещения климатического спутника DSCOVR в точке L1. [112] Ссылаясь на отсутствие уверенности в способности своего подрядчика L'Garde выполнить поставленную задачу, миссия была отменена NASA в октябре 2014 года. [113]

ОКЕАНОС

OKEANOS (Outsized Kite-craft for Exploration and Astronautics in the Outer Solar System) — концепция миссии, предложенная японским агентством JAXA к троянским астероидам Юпитера с использованием гибридного солнечного паруса для движения; парус был бы покрыт тонкими солнечными панелями для питания ионного двигателя . Анализ собранных образцов на месте проводился бы либо путем прямого контакта, либо с использованием посадочного модуля, оснащенного масс-спектрометром высокого разрешения. Рассматривались варианты посадочного модуля и возврата образцов на Землю. [114] Исследователь троянских астероидов Юпитера OKEANOS был финалистом второй крупной миссии ISAS Японии, которая должна была быть запущена в конце 2020-х годов. Однако он не был выбран.

Солнечный крейсер

В августе 2019 года НАСА выделило команде Solar Cruiser 400 000 долларов на девятимесячные исследования концепции миссии. Космический корабль будет иметь солнечный парус площадью 1672 м 2 (18 000 кв. футов) и будет вращаться вокруг Солнца по полярной орбите, в то время как инструмент коронографа позволит одновременно измерять структуру магнитного поля Солнца и скорость выбросов корональной массы . [115] Если бы его выбрали для дальнейшей разработки, он был бы запущен в 2025 году. Однако Solar Cruiser не был одобрен для перехода к фазе C своего цикла разработки и впоследствии был прекращен. [116]

Проекты все еще находятся в разработке или их статус неизвестен

Парус для схода с орбиты Gossamer

По состоянию на декабрь 2013 года Европейское космическое агентство (ЕКА) предложило парус для схода с орбиты под названием « Gossamer », который будет предназначен для ускорения схода с орбиты небольших (менее 700 килограммов (1500 фунтов)) искусственных спутников с низких околоземных орбит . Стартовая масса составляет 2 килограмма (4,4 фунта) при объёме запуска всего 15×15×25 сантиметров (0,49×0,49×0,82 фута). После развертывания парус расширится до 5 на 5 метров (16 футов × 16 футов) и будет использовать комбинацию солнечного давления на парусе и увеличенного атмосферного сопротивления для ускорения возвращения спутника в атмосферу . [43]

Прорывной Звездный Выстрел

Хорошо финансируемый проект Breakthrough Starshot, анонсированный 12 апреля 2016 года, направлен на разработку флота из 1000 легкопарусных нанокораблей с миниатюрными камерами, приводимыми в движение наземными лазерами, и отправку их к Альфе Центавра со скоростью, составляющей 20% скорости света. [117] [118] [119] Путешествие займет 20 лет.

В популярной культуре

Художественное представление межзвездного космического корабля с легким парусом

Кордвейнер Смит дает описание космических кораблей на солнечных парусах в своей книге «Леди, которая плавала по душе», впервые опубликованной в апреле 1960 года.

Джек Вэнс написал короткий рассказ об учебном полете на космическом корабле с солнечным парусом «Парус 25», опубликованный в 1961 году.

Артур Кларк и Пол Андерсон (писавший под псевдонимом Уинстон П. Сандерс) независимо друг от друга опубликовали рассказы о солнечных парусах, оба рассказа назывались «Sunjammer» в 1964 году. Кларк переименовал свой рассказ в «The Wind from the Sun», когда он был переиздан, чтобы избежать путаницы. [120]

В романе Ларри Нивена и Джерри Пурнелла 1974 года «Соринка в глазу Бога » инопланетяне были обнаружены, когда их зонд с лазерным парусом вошел в человеческий космос.

Похожая технология была темой в эпизоде ​​« Исследователи » сериала «Звездный путь: Глубокий космос 9 ». В эпизоде ​​корабли-светильники описываются как древняя технология, используемая баджорцами для путешествий за пределы своей солнечной системы с помощью света от баджорского солнца и специально сконструированных парусов для перемещения в космосе ( «Исследователи». Звездный путь: Глубокий космос 9. Сезон 3. Эпизод 22.). [121]

В фильме 2002 года «Звёздные войны : Атака клонов » главный злодей граф Дуку был замечен использующим космический корабль с солнечными парусами. [122]

В фильме 2009 года «Аватар » космический корабль ISV Venture Star , который перевозит главного героя Джейка Салли в систему Альфа Центавра, использует солнечные паруса в качестве средства движения для ускорения корабля от Земли к Альфа Центавра.

В третьем сезоне альтернативно-исторического телешоу « Ради всего человечества » на Apple TV+ вымышленный космический корабль НАСА «Соджорнер-1» использует солнечные паруса в качестве дополнительного двигателя на пути к Марсу.

В заключительном эпизоде ​​первого сезона телешоу Netflix 2024 года «Проблема трех тел» один из главных героев, Уилл Даунинг, запускает свой криогенно- замороженный мозг в космос к приближающемуся трисолярианскому космическому кораблю, используя солнечные паруса и ядерный импульсный двигатель, чтобы разогнать его до доли скорости света.

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Georgevic, RM (1973) «Модель сил и моментов давления солнечного излучения», The Journal of the Astronautical Sciences , том 27, № 1, янв.–февр. Первая известная публикация, описывающая, как давление солнечного излучения создает силы и моменты, которые влияют на космический аппарат.
  2. ^ abcdefghij Джером Райт (1992), Космический парусный спорт , Gordon and Breach Science Publishers
  3. ^ "Da naves aut vela coelesti aurae accommoda, eruntqui ne ab illa quidem обширный выбор." - Диссертация нунция Сидерео
  4. ^ Иоганн Кеплер (1604) Ad vitellionem parali pomena , Франкфурт; (1619) De Cometis liballi tres , Аугсбург
  5. ^ Жюль Верн (1865) De la Terre à la Lune ( С Земли на Луну )
  6. ^ Крис Импи, Beyond: Our Future in Space, WW Norton & Company (2015)
  7. ^ П. Лебедев, 1901, "Untersuchungen über die Druckkräfte des Lichtes", Annalen der Physik , 1901.
  8. ^ Ли, Диллон (2008). «Празднование наследия физики в Дартмуте». Dartmouth Undergraduate Journal of Science . Dartmouth College . Получено 11 июня 2009 г.
  9. ^ Сванте Аррениус (1908) Миры в процессе становления
  10. ↑ Урбанчик, магистр, «Солнечные паруса — реалистичный двигатель для космических кораблей», отделение перевода Научно-информационного центра Редстоуна, Управление исследований и разработок, Ракетное командование армии США, Редстоунский арсенал, Алабама, 1965.
  11. ^ Статья Фридриха Цандера 1925 года «Проблемы полета с помощью реактивного движения: межпланетные полеты» была переведена NASA. См. Технический перевод NASA F-147 (1964), стр. 230.
  12. ↑ Дж. Б. С. Холдейн, Страшный суд , Нью-Йорк и Лондон, Harper & Brothers, 1927.
  13. ^ Дж. Д. Бернал (1929) Мир, плоть и дьявол: исследование будущего трех врагов рациональной души
  14. ↑ Короткие рассказы Архивировано 2011-10-02 в Wayback Machine . Arthurcclarke.net , 2007-2011, получено 22 июня 2011 г.
  15. ↑ Пол Гилстер (5 мая 2017 г.). «Вспоминая парусную миссию к комете Галлея».
  16. ^ Дворски, Джордж. «NASA движется вперед с концепцией Wild Solar Sail». Gizmodo . № 25 мая 2022 г. Получено 25 мая 2022 г.
  17. ^ Холл, Лора (24 мая 2022 г.). «Дифракционное солнечное парусное судно». NASA . Архивировано из оригинала 9 февраля 2023 г. Получено 9 февраля 2023 г.
  18. ^ NASA. «Солнечные паруса могут отправить космический корабль в «плавание» по космосу».
  19. ^ "Электрический солнечный ветровой парус (E-sail)" . Получено 2 января 2022 г. .
  20. ^ "Встреча стипендиатов" (PDF) . www.niac.usra.edu/files . 1999.
  21. ^ "Релятивистский импульс". Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Получено 2015-02-02 .
  22. ^ ab Райт, Приложение A
  23. ^ Копп, Г.; Лин, Дж. Л. (2011). «Новое, более низкое значение общей солнечной радиации: доказательства и климатическое значение». Geophysical Research Letters . 38 (1): n/a. Bibcode : 2011GeoRL..38.1706K. doi : 10.1029/2010GL045777 .
  24. ^ Макиннес, К. Р. и Браун, Дж. К. (1989) Динамика солнечного паруса с протяженным источником радиационного давления , Международная астронавтическая федерация , IAF-89-350, октябрь.
  25. ^ Райт, Приложение B.
  26. ^ "NOAA / Space Weather Prediction Center". Архивировано из оригинала 27 ноября 2014 года.
  27. ↑ Райт, там же, гл. 6 и приложение B.
  28. ^ Эшлеман, фон Р., «Гравитационная линза Солнца: ее потенциал для наблюдений и связи на межзвездных расстояниях», Science, т. 205 , № 4411 (1979) стр. 1133-1135. doi :10.1126/science.205.4411.1133
  29. ^ ab Maccone, Claudio. "Солнце как гравитационная линза: цель для космических миссий Цель для космических миссий, достигающих 550 а.е. до 1000 а.е." (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2010 г. . Получено 29 октября 2014 г.
  30. ^ Пол Гилстер (2008-11-12). "Надувной парус к облаку Оорта". Centauri-dreams.org . Получено 2015-02-02 .
  31. ^ ab M. Leipold, D. Kassing, M. Eiden, L. Herbeck (1999). "Солнечные паруса для исследования космоса – разработка и демонстрация критических технологий в партнерстве" (PDF) . Бюллетень ESA . ​​98 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  32. ^ Хакуба, Мария З.; Стивенс, Грэм Л.; Кристоф, Бруно; Нэш, Альфред Э.; Фулон, Бернард; и др. (2019). «Энергетический дисбаланс Земли, измеренный из космоса» (PDF) . Труды IEEE по геонаукам и дистанционному зондированию . 57 (1): 32–45. Bibcode : 2019ITGRS..57...32H. doi : 10.1109/TGRS.2018.2851976. S2CID  57192349.
  33. ^ "MESSENGER плывет на огне Солнца для второго пролета Меркурия". 2008-09-05. Архивировано из оригинала 2013-05-14. 4 сентября команда MESSENGER объявила, что ей не нужно будет выполнять запланированный маневр для корректировки траектории зонда. Это уже четвертый раз в этом году, когда такой маневр отменяется. Причина? Недавно внедренная навигационная технология, которая использует давление солнечного излучения (SRP) для направления зонда, оказалась чрезвычайно успешной в поддержании MESSENGER на траектории, которая пронесет его над кратерированной поверхностью Меркурия во второй раз 6 октября.
  34. ^ ab Forward, RL (1984). «Межзвездное путешествие туда и обратно с использованием лазерных световых парусов». J Spacecraft . 21 (2): 187–195. Bibcode : 1984JSpRo..21..187F. doi : 10.2514/3.8632.
  35. ↑ Форвард, Роберт Л., «Starwisp: сверхлегкий межзвездный зонд», J. Spacecraft and Rockets, т. 22 , май–июнь 1985 г., стр. 345–350.
  36. ↑ Лэндис, Джеффри А., «Межзвездный парус с микроволнами: пересмотр Starwisp», статья AIAA-2000-3337, 36-я Объединенная конференция по двигательным установкам, Хантсвилл, Алабама, 17–19 июля 2000 г.
  37. ^ "От Земли до Марса за месяц с нарисованным солнечным парусом". SPACE.com. 2005-02-11 . Получено 2011-01-18 .
  38. ^ "Solar Sail Starships: Clipper Ships of the Galaxy", глава 6, Юджин Ф. Маллов и Грегори Л. Мэтлофф, The Starflight Handbook: A Pioneer's Guide to Interstellar Travel , стр. 89-106, John Wiley & Sons, 1989. ISBN 978-0471619123 
  39. ^ Meot-Ner (Mautner), Michael N.; Matloff, Gregory L. (1979). «Направленная панспермия: техническая и этическая оценка засева близлежащих солнечных систем» (PDF) . Журнал Британского межпланетного общества . 32 : 419–423. Bibcode : 1979JBIS...32..419M.[ мертвая ссылка ]
  40. ^ Маутнер, Майкл Н. (1995). «Направленная панспермия. 2. Технологические достижения в направлении засевания других солнечных систем и основы панбиотической этики». Журнал Британского межпланетного общества . 48 : 435–440.
  41. ^ Лёб, Абрахам (3 февраля 2019 г.). «Surfing a Supernova». Scientific American Blogs . Получено 14 февраля 2020 г.
  42. ^ ab Messier, Doug (2013-12-26). "ESA Developing Solar Sail to Safely Deorbit Satellites". Parabolic Arc . Архивировано из оригинала 2013-12-27 . Получено 2013-12-28 .
  43. ^ "Камера на борту TechDemoSat-1 фиксирует развертывание паруса". Архивировано из оригинала 2022-11-10 . Получено 2022-11-10 .
  44. ^ "22,295,864 удивительных фактов, которые вам нужно знать о новейшем спутнике Великобритании" Архивировано 2015-12-08 в Wayback Machine . Innovate UK .
  45. ^ "Mission". www.surrey.ac.uk . Архивировано из оригинала 2016-03-04 . Получено 2016-01-30 .
  46. ^ "Обновление DeorbitSail и первоначальное изображение камеры". AMSAT-UK . 2015-11-13 . Получено 2016-01-30 .
  47. ^ "PW-Sat2 получает 180 000 € на финансирование запуска". PW-Sat2: Польский студенческий спутниковый проект . Архивировано из оригинала 2016-01-31 . Получено 2016-01-30 .
  48. ^ "Космический центр Суррея празднует успешную эксплуатацию спутника InflateSail". surrey.ac.uk . Получено 15 июля 2017 г. .
  49. ^ "БОЛЬШАЯ МЕДВЕДИЦА (QB50 IT02)" . Проверено 4 июля 2018 г.
  50. ^ "ARTICA Spacemind" . Получено 2018-07-04 .
  51. ^ «Маленькая машина-демонстратор паруса на солнечной энергии (小型ソーラー電力セイル実証機)» (PDF) . ДЖАКСА . Проверено 24 марта 2014 г.
  52. ^ JAXA. "Малый демонстрационный парус на солнечной энергии 'IKAROS' Успешное управление положением с помощью жидкокристаллического устройства". JAXA . Получено 24 марта 2014 г.
  53. ↑ Райт, там же, стр. 71, последний абзац.
  54. ^ abcdef "Проектирование и строительство". NASA JPL. Архивировано из оригинала 2005-03-11.
  55. ^ ab Khayatian, B.; Rahmat-Samii, Y.; Pogorzelski, R. "Концепция антенны, интегрированная с будущими солнечными парусами" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2010-05-27.
  56. ^ ab Drexler, KE (1977). "Проектирование высокопроизводительной солнечной парусной системы, диссертация магистра" (PDF) . Кафедра аэронавтики и астронавтики, Массачусетский технологический институт, Бостон. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-06-04.
  57. ^ Джеффри А. Лэндис, Аэрокосмический институт Огайо (1999). «Продвинутые концепции световых парусов, работающих на солнечной и лазерной энергии» (PDF) .
  58. ^ ab "Прорыв в технологии солнечного паруса". SPACE.com . Архивировано из оригинала 1 января 2011 г.
  59. ^ "Carbon Solar Sail". sbir.nasa.gov . Архивировано из оригинала 2011-10-22 . Получено 2015-12-25 .
  60. ^ "Исследователи производят прочные, прозрачные листы углеродных нанотрубок". Physorg.com. 2005-08-18 . Получено 2011-01-18 .
  61. ↑ Райт, там же, гл. 4.
  62. ^ Роу, У. М. «Материалы пленки для паруса и опорная конструкция для солнечного паруса, предварительный проект, том 4». Лаборатория реактивного движения. Калифорния, Пасадена, Калифорния.
  63. ↑ Райт, там же, гл. 6 и приложение C.
  64. ^ Лэндис, Джеффри А. (2003). «Окончательное исследование: обзор концепций движения для межзвездных полетов». В Yoji Kondo; Frederick Bruhweiler; John H. Moore, Charles Sheffield (ред.). Межзвездные путешествия и многопоколенческие космические корабли . Apogee Books. стр. 52. ISBN 978-1-896522-99-9.
  65. ^ Хеллер, Рене; Хиппке, Михаэль; Кервелла, Пьер (2017). «Оптимизированные траектории к ближайшим звездам с использованием легких высокоскоростных фотонных парусов». The Astronomical Journal . 154 (3): 115. arXiv : 1704.03871 . Bibcode : 2017AJ....154..115H. doi : 10.3847/1538-3881/aa813f . S2CID  119070263.
  66. ^ "NASA - Solar Sails Could Send Spacecraft 'Sailing' Through Space". www.nasa.gov . Архивировано из оригинала 2016-11-15 . Получено 2019-07-22 .
  67. ^ "Полномасштабное испытание развертывания солнечного паруса DLR/ESA" (PDF) . 1999.
  68. ^ "SSSat 1, 2". Space.skyrocket.de . Получено 2011-01-18 .
  69. ^ "Cosmos 1 - Солнечный парус (2004) Японские исследователи успешно испытали раскрытие солнечного паруса во время полета ракеты". 2004. Архивировано из оригинала 2006-02-03.
  70. ↑ Тим Фолджер, «Новолуние — российский спутник действует как зеркало, освещая отдаленные районы» Discover , январь 1994 г. (веб-версия. Архивировано 20 сентября 2008 г. на Wayback Machine , (дата обращения 29 августа 2008 г.)).
  71. ^ "Проект IKAROS｜Центр космических исследований JAXA". Jspec.jaxa.jp. 2010-05-21. Архивировано из оригинала 2008-09-22 . Получено 2011-01-18 .
  72. ^ Клейман, Якоб; Тагава, Масахито; Кимото, Юго (22 сентября 2012 г.). Защита материалов и конструкций от воздействия космической среды. Springer Science & Business Media. ISBN 9783642302299– через Google Книги.
  73. ↑ Первый полет первого настоящего космического парусника, New Scientist
  74. ^ Vulpetti, Giovanni; Johnson, Les; Matloff, Gregory L. (5 ноября 2014 г.). Солнечные паруса: новый подход к межпланетным путешествиям. Springer. ISBN 9781493909414– через Google Книги.
  75. ^ Фридман, Луис (5 ноября 2015 г.). Полет человека в космос: с Марса к звездам. Издательство Университета Аризоны. ISBN 9780816531462– через Google Книги.
  76. ^ Цуда, Юичи (2011). «Технология навигации на солнечном парусе IKAROS». JAXA .
  77. ^ "Small Solar Power Sail Demonstrator 'IKAROS' Successful Solar Sail Deployment". Пресс-релиз веб-сайта JAXA . Японское агентство аэрокосмических исследований. 2010-06-11 . Получено 2010-06-17 .
  78. ^ "Новостной брифинг: 27 мая 2010 г.". NatureNEWS . 26 мая 2010 г. Получено 2 июня 2010 г.
  79. ↑ Саманта Харви (21 мая 2010 г.). «Исследование Солнечной системы: Миссии: По цели: Венера: Будущее: Акацуки». NASA. Архивировано из оригинала 27-05-2010 . Получено 21-05-2010 .
  80. ^ "О подтверждении ускорения фотонов "IKAROS" - малого демонстрационного аппарата с солнечным парусом (пресс-релиза на английском языке пока нет)". Пресс-релиз веб-сайта JAXA . Японское агентство аэрокосмических исследований. 2010-07-09 . Получено 2010-07-10 .
  81. ^ "Small Solar Power Sail Demonstrator". JAXA. 11 марта 2010 г. Архивировано из оригинала 2013-10-30 . Получено 2010-05-07 .
  82. ^ "IKAROS Project". JAXA. 2008. Архивировано из оригинала 22 сентября 2008 года . Получено 30 марта 2010 года .
  83. ^ МакКарри, Джастин (2010-05-17). «Космическая яхта Ikaros готова отправиться на дальнюю сторону Солнца». The Guardian Weekly . Лондон . Получено 2010-05-18 .
  84. ^ "NASASpaceflight.com - SpaceX Falcon I ОТКАЗЫВАЕТСЯ во время полета первой ступени". Архивировано из оригинала 11 августа 2008 г.
  85. ^ "NASA to Attempt Historic Solar Sail Deployment". NASA. 2008-06-26. Архивировано из оригинала 2009-02-11.
  86. ^ "NASA Chat: First Solar Sail Deploys in Low-Earth Orbit". NASA. 2011-01-27. Архивировано из оригинала 2012-06-22 . Получено 18 мая 2012. Иногда спутник называют NanoSail-D, а иногда NanoSail-D2. ... Дин: Проект называется просто NanoSail-D. NanoSail-D2 — это версия с серийным номером 2.
  87. ^ "NASA - Спутник NanoSail-D NASA продолжает медленно сходить с орбиты верхних слоев атмосферы Земли". www.nasa.gov . Архивировано из оригинала 2012-01-06 . Получено 2012-01-04 .
  88. ^ "NASA - NASA's Nanosail-D 'Sails' Home -- Mission Complete". www.nasa.gov . Архивировано из оригинала 2011-12-01 . Получено 2012-01-04 .
  89. ^ "NASA - NanoSail-D Home Page". Nasa.gov. 2011-01-21. Архивировано из оригинала 2008-07-07 . Получено 2011-01-24 .
  90. ^ Фридман, Луис. «Взлет и падение Космоса 1». sail.planetary.org .
  91. ^ Overbye, Dennis (9 ноября 2009 г.). «Отправляемся в космос, движимый солнечным светом». The New York Times . Получено 18 мая 2012 г. Planetary Society, ... следующие три года, ... серия космических аппаратов с солнечным парусом, названных LightSails
  92. ^ ab "Часто задаваемые вопросы о миссии LightSail". Планетарное общество . Архивировано из оригинала 30 апреля 2012 года . Получено 18 мая 2012 года .
  93. ^ Най, Билл. Kickstart LightSail. Событие происходит в 3:20. Архивировано из оригинала 2021-11-17 . Получено 15 мая 2015 .
  94. ^ "Взлет! Космический самолет X-37B и солнечный парус LightSail выходят на орбиту". NBC News . 20 мая 2015 г.
  95. ^ Стайрон, Шеннон (23 июля 2019 г.). «LightSail 2 разворачивается, следующий шаг к космическим путешествиям на солнечном парусе — Планетарное общество развернуло LightSail 2, стремясь еще больше продемонстрировать потенциал этой технологии для космических двигателей». The New York Times . Получено 24 июля 2019 г.
  96. ^ "NEA Scout". NASA. 2015-10-30. Архивировано из оригинала 2017-05-23 . Получено 11 февраля 2016 .
  97. ^ Макнатт, Лесли; Кастильо-Рогез, Джули (2014). "Near-Earth Asteroid Scout" (PDF) . NASA . Американский институт аэронавтики и астронавтики . Получено 13 мая 2015 г. .
  98. ↑ Кребс, Гюнтер Дирк (13 апреля 2015 г.). "NEA-Scout" . Получено 13 мая 2015 г.
  99. ^ Кастильо-Рогес, Джули; Эйбелл, Пол. "Миссия по разведке астероидов вблизи Земли" (PDF) . НАСА . Институт Луны и планет . Получено 13 мая 2015 г.
  100. ^ Гебхардт, Крис (27 ноября 2015 г.). «NASA определяет вторичные полезные нагрузки для миссии EM-1 SLS». NASAspaceflight.
  101. ^ Дикинсон, Дэвид (6 декабря 2022 г.). «Обновление статуса: миссии Artemis 1 SmallSat». Sky & Telescope . Sky&Telescope . Получено 8 декабря 2022 г. .
  102. ^ "Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) - NASA" . Получено 8 апреля 2024 г. .
  103. ^ "Advanced Composite Solar Sail System" . Получено 8 апреля 2024 г. .
  104. ^ "ACS3" . Получено 8 апреля 2024 г.
  105. ^ Уилки, Китс (2021). «Демонстрационный полет усовершенствованной композитной солнечной парусной системы NASA (ACS3): технологический первопроходец для практического использования малых спутников в качестве солнечных парусов». Конференция по малым спутникам 2021 г.
  106. ^ "Exolaunch развертывает спутник NASA ACS3 – SatNews". news.satnews.com . Получено 2024-05-05 .
  107. ^ Foust, Jeff (6 августа 2024 г.). «Бюджетные трудности NASA создают возможности для малых спутников». SpaceNews . Получено 7 августа 2024 г.
  108. ^ "NASA Composite Booms Deploy, Mission Sets Sail in Space – Small Satellite Missions". blogs.nasa.gov . 2024-08-29 . Получено 2024-08-29 .
  109. ^ "Демонстрация солнечного паруса Nasa". www.nasa.gov. 2013-10-28. Архивировано из оригинала 2015-12-24 . Получено 2013-03-25 .
  110. ↑ Леонард Дэвид (31 января 2013 г.). «NASA запустит крупнейший в мире солнечный парус в 2014 году». Space.com . Получено 13 июня 2013 г.
  111. ^ ab Mike Wall (13 июня 2013 г.). "Самый большой в мире солнечный парус будет запущен в ноябре 2014 г.". Space.com . Получено 13 июня 2013 г. .
  112. ^ Леоне, Дэн (17 октября 2014 г.). "NASA отменяет миссию Sunjammer, ссылается на интеграцию, риск срыва графика". spacenews.com . Архивировано из оригинала 18 октября 2014 г.
  113. ^ Сценарий отбора проб для миссии по исследованию троянского астероида. Архивировано 31 декабря 2017 г. на Wayback Machine (PDF). Джун Мацумото, Джун Аоки, Юске Оки, Хадзимэ Яно. 2015.
  114. ^ NASA выбирает предложения по демонстрации технологий малых спутников для изучения межпланетного пространства. Пресс-релиз NASA, 15 августа 2019 г.
  115. ^ Christe, Steve (2 августа 2023 г.). «Solar Cruiser: Enabling new vistas for Heliophysics Science». Heliophysics Strategic Technology Office . NASA . Получено 5 декабря 2023 г.
  116. ^ "Breakthrough Starshot". Breakthrough Initiatives . 12 апреля 2016 г. Получено 12 апреля 2016 г.
  117. ^ Звездный выстрел - Концепция.
  118. ^ «Прорывные инициативы». breakinginitiatives.org .
  119. ^ Санджаммер, ISFDB.
  120. ^ "Исследователи "Звёздного пути: Глубокий космос 9" (сериал, 1995) - IMDB". IMDB . 8 февраля 2018 г.
  121. ^ Кертис Сакстон (2002). Звездные войны: Атака клонов Невероятные сечения . DK Publishing. ISBN 9780789485748.

Библиография

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Солнечные паруса» .