stringtranslate.com

СветПарус

LightSail — это проект по демонстрации управляемого солнечного плавания на низкой околоземной орбите с использованием CubeSat . Проект был разработан The Planetary Society , глобальной некоммерческой организацией, занимающейся исследованием космоса . [5] Он состоит из двух космических аппаратов — LightSail 1 и LightSail 2 . LightSail 1 представлял собой инженерную демонстрационную миссию, предназначенную для проверки нового метода развертывания парусов в космосе. Он не выполнял полеты на солнечной энергии. LightSail 2 был полнофункциональным космическим кораблем, предназначенным для демонстрации истинного солнечного паруса [6] и вобравшим в себя уроки, извлеченные из LightSail 1. LightSail является продолжением проекта Cosmos 1 — космического корабля с солнечным парусом, разработанного Планетарным обществом в начале 2000-х годов. , который был разрушен во время неудачного запуска в 2005 году.

Оба космических корабля LightSail имели размеры 30 × 10 × 10 см (11,8 × 3,9 × 3,9 дюйма) (3U CubeSat) в походной конфигурации. После раскрытия парусов общая площадь каждого корабля составила 32 м 2 (340 кв. футов). [7]

История

В 2005 году Планетарное общество попыталось отправить в космос спутник с солнечным парусом под названием «Космос-1» , но российская ракета- носитель «Волна» не смогла выйти на орбиту. [8] В 2009 году Общество начало работу над солнечным парусом на базе CubeSat, основанным на проекте НАСА NanoSail-D , [9] который был потерян в августе 2008 года из-за отказа ракеты-носителя Falcon 1 . [10] (Второй блок, NanoSail-D2 , был успешно развернут в начале 2011 года.)

В 2011 году проект LightSail прошел критическую проверку конструкции (CDR), которую проводила группа, в которую входили ветераны проекта Лаборатории реактивного движения (JPL) Бад Шурмайер, Гленн Каннингем и Виктор Кержанович, а также Дэйв Берден из Aerospace Corporation . [11]

20 мая 2015 года был запущен LightSail 1 (ранее называвшийся LightSail-A ). [1] Он развернул свой солнечный парус 7 июня 2015 года и снова вошел в атмосферу, как и планировалось, 14 июня 2015 года.

В марте 2016 года Планетарное общество объявило о новом соглашении об именовании космического корабля: испытательный полет (первоначально LightSail-A) был переименован в LightSail 1, а второй космический корабль получил название LightSail 2. [1] LightSail 2 был запущен в качестве вторичной полезной нагрузки на борту космического корабля. Программа космических испытаний (STP-2) на ракете-носителе Falcon Heavy 25 июня 2019 года. Она развернула свой солнечный парус 23 июля 2019 года и успешно передала фотографии развернутого паруса 24 июля 2019 года. [6]

Общество заявило, что у него нет планов по созданию LightSail 3. [12]

Дизайн

Художественная концепция LightSail на орбите Земли.

Движение LightSail как солнечного паруса основано на солнечном излучении , а не на заряженных частицах солнечного ветра . [13] Солнечные фотоны оказывают радиационное давление на парус, что приводит к ускорению космического корабля относительно отношения площади паруса к его массе. Таким образом, задача проектирования заключалась в том, чтобы максимизировать площадь поверхности паруса при минимизации массы космического корабля — и все это при соблюдении стандартного ограничения размера CubeSat, состоящего из трех модулей.

Модульная конструкция LightSail основана на модульном трехблочном CubeSat , небольшом спутниковом формате, созданном для космических проектов университетского уровня. Один модуль размером с CubeSat несет в себе камеры, датчики и системы управления, а два других модуля содержат и развертывают солнечные паруса. [14]

Космический корабль содержит четыре треугольных паруса, которые образуют поверхность прямоугольной формы. Паруса изготовлены из майлара — светоотражающей полиэфирной пленки. [15]

LightSail имеет несколько конфигураций. Он был запущен в походном положении со сложенными внутри космического корабля парусами. После запуска он переходит в промежуточную фазу, разворачивая небольшую антенну и открывая солнечные панели. Это обнажает камеры и показывает уложенные солнечные паруса. Чтобы достичь окончательной конфигурации «солнечного паруса», LightSail выдвигает четыре 4-метровые стрелы из кобальтового сплава, которые медленно раскрывают майларовый материал паруса. Используя внутреннее реактивное колесо, LightSail 2 может ориентироваться на Солнце, используя магнитное поле Земли в качестве ориентира. «Наклоняясь» к Солнцу и удаляясь от него, он может контролировать силу своего паруса и, таким образом, менять свою орбиту.

Затраты и финансирование

Весь проект LightSail обошелся в 7 миллионов долларов США в течение 10 лет и был оплачен примерно 40 000 индивидуальных доноров, [16] включая 1,24 миллиона долларов США, собранных в результате успешной кампании Kickstarter в 2015 году. [17] Затраты на запуск были поддержаны образовательным запуском наноспутников НАСА. программа (LightSail 1) и университетская программа Nanosat Исследовательской лаборатории ВВС (LightSail 2). [14]

Световой Парус 1

LightSail 1 с развернутыми солнечными парусами, 8 июня 2015 г.

Предварительный космический корабль-демонстратор технологий LightSail 1 (ранее LightSail-A) [1] был запущен в качестве вторичной полезной нагрузки на борту ракеты-носителя United Launch Alliance Atlas V в 15:05 UTC 20 мая 2015 года со станции ВВС на мысе Канаверал , Флорида . . [18] [19] Миссия доставила спутник на орбиту, где атмосферное сопротивление было больше, чем сила, оказываемая давлением солнечного излучения. [20]

Однако через два дня после запуска у космического корабля произошел сбой программного обеспечения, из-за которого он не смог развернуть солнечный парус или связаться. [21] 31 мая 2015 года Планетарное общество сообщило о восстановлении контакта с LightSail 1. [22] [23] После того, как 3 июня 2015 года были развернуты солнечные панели, 4 июня 2015 года связь с космическим кораблем снова была потеряна. в этом случае предполагалась неисправность аккумуляторной системы. [24] Затем контакт был восстановлен 6 июня 2015 г., [25] и развертывание парусов было начато 7 июня 2015 г. [26] На конференции 10 июня 2015 г., после того как фотографии развертывания были загружены, испытательный полет был объявлен успех. [27] Космический корабль вновь вошел в атмосферу 14 июня 2015 года, завершив испытательный полет. [28] [29]

Световой Парус 2

LightSail 2 с развернутым солнечным парусом, 23 июля 2019 г.

LightSail 2 ( COSPAR 2019-036AC) представлял собой CubeSat, оснащенный солнечным парусом размером с боксерский ринг и площадью 32 м 2 (340 кв. футов). Парус улавливал фотоны, исходящие от Солнца, точно так же, как ветровой парус ловит движущиеся молекулы воздуха, чтобы привести в движение космический корабль. [30]

LightSail 2 был запущен 25 июня 2019 года и развернут спутником-носителем Prox-1 на гораздо более высокой околоземной орбите, чем LightSail 1, на орбитальной высоте более 720 км (450 миль) . [14] [31] Это должно было продемонстрировать управляемое солнечное плавание на низкой околоземной орбите. Контролируя ориентацию паруса относительно Солнца, летная группа надеялась поднять апогей орбиты и увеличить орбитальную энергию после развертывания паруса. Prox-1 и LightSail 2 были вторичными полезными нагрузками на борту второго оперативного запуска SpaceX Falcon Heavy , который нес полезную нагрузку STP-2 для ВВС США . [32]

Исследователи получили первые изображения с LightSail 2 7 июля 2019 года, [33] а его солнечные паруса были развернуты 23 июля 2019 года. [6] [34] 31 июля 2019 года Планетарное общество заявило, что они подняли LightSail 2 на орбиту измеримое количество, [35] хотя значительную часть времени он проводил в случайном кувырке. [36]

Хотя первоначально планировалось повторно войти в атмосферу Земли примерно через год, [34] расширенная миссия была одобрена 25 июня 2020 года. На веб-сайте Планетарного общества показано, что миссия непрерывно работала до 16 ноября 2022 года. [37] 17 ноября 2022 года LightSail 2 снова вошли в атмосферу. [4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcd Дэвис, Джейсон (1 марта 2016 г.). «Встречайте LightSail 2, новый солнечный парусник CubeSat Планетарного общества» . Планетарное общество . Проверено 1 марта 2016 г.
  2. ↑ Космический корабль с «легкими парусами» готовится к запуску на борту тяжелой ракеты SpaceX Falcon Аристос Георгиу, Newsweek , 14 мая 2019 г.
  3. ^ Дэвис, Джейсон. «Испытательная миссия LightSail заканчивается огненным входом в атмосферу» . Planetary.org . Планетарное общество . Проверено 24 июля 2019 г.
  4. ↑ Аб Дэвис, Джейсон (17 ноября 2022 г.). «LightSail 2 завершает миссию с входом в атмосферу». Планетарное общество . Проверено 17 ноября 2022 г.
  5. ↑ Дэвис, Джейсон (3 марта 2017 г.). «Подписано, запечатано, но не доставлено: LightSail 2 ожидает даты отправки». Планетарное общество . Проверено 29 марта 2017 г.
  6. ↑ abc Stirone, Шеннон (23 июля 2019 г.). «Развертывание LightSail 2, следующий шаг на пути к космическим путешествиям с помощью солнечного паруса - Планетарное общество развернуло LightSail 2 с целью дальнейшей демонстрации потенциала технологии космического движения». Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 июля 2019 г.
  7. ^ "Световой парус". Планетарное общество . Проверено 29 марта 2017 г.
  8. ^ Анчак, Джон (9 ноября 2009 г.). «После разочарования проект солнечного паруса снова набирает обороты». Новости Эн-Би-Си. Ассошиэйтед Пресс.
  9. ^ «Отправление паруса в космос, движимое солнечным светом» . Нью-Йорк Таймс . 9 ноября 2009 г.
  10. ^ «Falcon 1 компании SpaceX дает сбой в третий раз» . Space.com . Проверено 29 марта 2017 г.
  11. ^ Луи Д. Фридман (25 июня 2010 г.). «LightSail 1 прошел критическую проверку конструкции» . Планетарное общество.
  12. ↑ Фауст, Джефф (2 июля 2020 г.). «Корабль с солнечным парусом начинает расширенную миссию». Космические новости . Проверено 2 июля 2020 г.
  13. ^ «Планетарное общество снова отправится в плавание с LightSail» . Блог о космических путешествиях. 10 ноября 2009 г.
  14. ^ abc "LightSail". Планетарное общество . Проверено 29 марта 2017 г.
  15. ^ «Часто задаваемые вопросы» . Планетарное общество . Проверено 29 марта 2017 г.
  16. ↑ Стирон, Шеннон (23 июля 2019 г.). «LightSail 2 разворачивается, следующий шаг к космическим путешествиям на солнечном парусе». Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 июля 2019 г.
  17. ^ «LightSail: революционный солнечный парусный космический корабль» . Кикстартер . Проверено 26 июля 2019 г.
  18. ↑ Уолл, Майк (10 мая 2015 г.). «Крошечный солнечный парус 'Cubesat' запускается с помощью космического самолета X-37B в среду» . Space.com . Проверено 20 мая 2015 г.
  19. ↑ Дэвис, Джейсон (13 апреля 2015 г.). «Запуск LightSail отложен как минимум до 20 мая» . Планетарное общество.
  20. ↑ Дэвис, Джейсон (26 января 2015 г.). «Официально: испытательный полет LightSail запланирован на май 2015 года» . Планетарное общество.
  21. ↑ Уолл, Майк (27 мая 2015 г.). «Испытательный полет LightSail Solar Sail остановлен из-за сбоя программного обеспечения» . Space.com . Проверено 29 мая 2015 г.
  22. ^ Фингас, Джон. «Солнечный космический корабль LightSail снова выходит на связь со своим наземным экипажем» . Engadget . Проверено 31 мая 2015 г.
  23. ^ «Космический корабль Билла Ная LightSail снова на связи с Землей после перезагрузки» . Грань. 31 мая 2015 года . Проверено 31 мая 2015 г.
  24. ↑ Дэвис, Джейсон (4 июня 2015 г.). «LightSail замолкает; подозрение на сбой в работе батареи». Планетарное общество.
  25. ^ «Драма LightSail продолжается, поскольку космический корабль просыпается во второй раз» . Планетарное общество. 6 июня 2015 года . Проверено 6 июня 2015 г.
  26. ^ Развертывание! Мотор стрелы LightSail ожил 7 июня 2015 г.
  27. ^ Испытательная миссия LightSail признана успешной; Первое изображение завершено 9 июня 2015 г.
  28. ↑ LightSail Solar Sail завершил испытательный полет возвращением на Землю Леонард Дэвид, Space.com , 18 июня 2015 г.
  29. ↑ Молчан, Тед (14 июня 2015 г.). «LightSail-A: Орбитальные элементы после развертывания паруса» . Проверено 15 июня 2015 г.
  30. ^ «Солнечный парус LightSail 2 все еще парит над Землей более двух лет после запуска» . Space.com. 19 ноября 2021 г. Проверено 20 ноября 2021 г.
  31. ^ «SpaceX завершает самый сложный полет с миссией STP-2 Falcon Heavy» . 24 июня 2019 г.
  32. ^ Най, Билл. Кикстарт LightSail. Событие происходит в 3:20. Архивировано из оригинала 15 декабря 2021 года . Проверено 15 мая 2015 г.
  33. ↑ Дэвис, Джейсон (7 июля 2019 г.). «Вот первые изображения Земли из LightSail 2». Планетарное общество . Проверено 7 июля 2019 г.
  34. ^ ab Чего ожидать, когда LightSail 2 запустится в космос Джейсон Дэвис, Планетарное общество , 17 июня 2019 г.
  35. ^ «Космический корабль LightSail 2 успешно демонстрирует полет на свету» . Planetary.org . Проверено 15 октября 2019 г.
  36. ↑ Бергер, Эрик (2 августа 2019 г.). «Итак, сколько на самом деле проплыл световой парус Планетарного общества?». Арс Техника . Проверено 26 января 2020 г.
  37. ^ "Управление полетами LightSail 2" . Планетарное общество. 16 ноября 2022 г. Проверено 17 ноября 2022 г.

Внешние ссылки