Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2014 № 08

А вот американцы из Университета имени Дж. Гопкинса отдали предпочтение зонтичной структуре, которая, подобно «Витязю», должна была развернуться из компактной упаковки уже в космосе. Совершив гравитационный маневр в поле тяготения Луны, КЛАСПы должны были полететь дальше, к Марсу, и затем — к окраинам Солнечной системы. Да вот не получилось…

Новый проект, который называется Starshade, разрабатывают специалисты лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory, JPL). Космический аппарат, немного похожий на огромный подсолнух, будет использоваться для расширения возможностей космических телескопов, которые благодаря этому смогут делать высококачественные изображения подобных Земле каменистых планет, вращающихся вокруг иных светил.

Работа известного космического телескопа Kepler позволила обнаружить сотни экзопланет, вращающихся вокруг удаленных звезд. Некоторые из них, напоминающие Землю размерами и составом, подходящие по климату, представляют наибольший интерес из-за того, что могут стать местами обитания людей в будущем.

Starshadeв упакованном виде.

Ученые-астрономы считают, что обнаружение почти абсолютных близнецов Земли является лишь вопросом времени. Но к этому моменту исследователи должны иметь возможность получать высококачественные изображения, знать с высокой точностью спектральные характеристики атмосферы и поверхности планеты для выяснения ее пригодности к будущей колонизации.

Космический аппарат Starshade разработан именно для выполнения этой задачи. Он будет запущен в паре с космическим телескопом. Прибыв в необходимую точку пространства, телескоп и аппарат Starshade разделятся, после чего аппарат Starshade распустит свои «лепестки» и заблокирует свет от звезды, мешающий наблюдениям за интересующей ученых планетой.

Проект Starshade разрабатывается командой, возглавляемой Джереми Кэсдином, профессором Принстонского университета. Кроме того, активное участие в этом проекте принимают исследователи из лаборатории JPL и специалисты американской оборонной компании Northrop Grumman.

Длина стороны паруса достигает почти 38 м, а изготовит его LGarde — компания, которая в конце XX века отправила экспериментальную «надувную» антенну на МКС. В этом году парусник должен быть одобрен экспертами НАСА, после чего специалисты приступят к наземным испытаниям. Предположительно он будет обитать на расстоянии около 3 млн. км от Земли.

Материалом для паруса послужит каптон — пленка, разработанная фирмой DuPont. Толщина полотна составляет всего лишь 5 микрон, поэтому общая масса паруса немного превысит 30 кг.

Астрофизики полагают, что такая технология принесет большую пользу при изучении астероидов и анализе космической погоды, а также для межзвездных полетов в будущем.

Starshade и в самом деле можно рассматривать как предпосылку к созданию более совершенных солнечных парусников, способных выполнять роль межорбитальных буксиров и даже разведчиков дальнего космоса.

Например, в журнале New Scientist несколько лет тому назад был опубликован проект создания космического корабля «Старвисп» — «Звездный пучок». Он будет представлять собой парус-сетку шестиугольной формы около 1 км в поперечнике и массой всего-навсего… 20 г! Сетка будет сплетена из множества шестиугольных ячеек, в пересечениях которых расположатся микросхемы, обладающие развитой логикой и образующие в целом суперкомпьютер. Кроме того, каждая микросхема чувствительна к свету и может работать как фотоэлемент.

Двигать такой «зонтик» будет уже не Солнце — его свет слишком слаб за пределами Солнечной системы, а мощный мазер (лазер, излучающий в невидимой части электромагнитного спектра), который установят на околоземном спутнике. Луч, посылаемый таким генератором, будет дополнительно фокусировать и направлять на парус специальная система — линза Френеля, размером около 50 км в поперечнике.

Сфокусированный на парусе луч позволит развить ускорение в 155 раз больше земного. За неделю корабль достигнет скорости 60 тыс. км/с. Затем мазер будет выключен, и движение продолжится по инерции.

Когда корабль пройдет три четверти пути до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра (она находится на расстоянии 4,3 световых года от нас), центр управления включит мазер и переключит все 10 трлн. микросхем зонда в режим фотоприемников. Получится огромный «глаз», который увидит все, что происходит в окрестностях звезды.

По мере накопления информации парус выполнит еще одну функцию — передающей антенны — все сведения будут переправлены на Землю. Если полученные данные окажутся интересными, а сам проект — успешным, вслед за «Старвиспом» в путь отправятся другие парусники, в том числе и с экипажем на борту. Людей, конечно, придется возвращать назад, но авторы проекта рассчитали все до мелочей. В конце пути от «зонтика» отделится его внешняя кольцевая часть; она-то и послужит зеркалом-ретранслятором, которое развернет излучение на 180 градусов и сфокусирует его, чтобы можно было сначала затормозить центральную часть «зонта», где будет расположена кабина экипажа, а потом разогнать в обратном направлении.

При подлете к Земле мазер сработает еще один раз и притормозит корабль. Авторы проекта утверждают, что полет к ближайшей звезде, а также возвращение домой может занять не так уж много времени — 51 год по земному летоисчислению. Причем вследствие того, что корабль будет двигаться с околосветовыми скоростями, члены экипажа, согласно теории Эйнштейна, состарятся за это время на 46 лет.

Идет процесс создания очередного солнечного парусника.

Солнечный парус на аппарате «Космос-1».

…Некоторые из перечисленных идей показались специалистам настолько интересными, что НАСА и Ассоциация университетских космических программ ныне финансируют проект «Аполлон Лайткрафт», в рамках которого изучаются возможности вывода в космос различных аппаратов, работающих на солнечной энергии.

Насколько реалистичными окажутся эти проекты, покажет время. Возможно, наши потомки будут ими гордиться. Не исключено, впрочем, что спустя полвека они лишь снисходительно улыбнутся, наткнувшись в архиве на описание очередного звездного «Ноева ковчега». Их в то время будут занимать совсем другие проекты и заботы…

Обычно любое материальное тело на поверхности Земли под действием силы тяжести падает вниз. Однако известный фантаст Герберт Уэллс 100 с лишним лет назад взбудоражил общественность.

В романе «Первые люди на Луне», опубликованном в 1901 году, он рассказывал о путешественниках, которые отправились на наш естественный спутник в аппарате, приводимом в движение «кейворитом». Так фантаст назвал выдуманное им антигравитационное вещество, способное экранировать земное тяготение. Однако существует ли антигравитация на самом деле? Попробуем разобраться.