Почему на Меркурий лететь нужно с технологией солнечного паруса: в чем суть миссии (фото)

Солнечные паруса полагаются на давление, которое оказывает солнечный свет на большие поверхности. Если приблизить солнечный парус к Солнцу, то его эффективность значительно вырастет. Новая миссия на Меркурий под названием Mercury Scout, которую предлагают авторы нового исследования, призвана использовать преимущество солнечного паруса рядом с Солнцем для исследования первой планеты Солнечной системы. Космический аппарат составит карту поверхности Меркурия с разрешением до 1 метра и, используя поверхность паруса с высокой отражающей способностью для освещения затененных кратеров, сможет обнаружить водные отложения, пишет Universe Today.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В отличие от обычных ракетных двигателей, которым требуется топливо, которое увеличивает вес аппарата, солнечные паруса гораздо более эффективны. Свет, падающий на парус, может переместить зонд далеко в космос. Лишь в начале 21 века Планетарное общество США создало космический аппарат с солнечным парусом "Космос-1", который был запущен в 2005 году. Но эта миссия была неудачной и аппарат не достиг орбиты. Первым успешно запущенным аппаратом с солнечным парусом стал IKAROS Японского агентства аэрокосмических исследований. Именно он показал, что данная технология может успешно работать в космосе.

С начала 20 века было известно, что свет состоит из мельчайших частиц – фотонов. У них нет массы, но во время путешествия в космосе они обладают импульсом. Например, когда теннисный мяч отскакивает от ракетки, то часть его импульса передается ракетке. Аналогичным образом фотоны, которые попадают на солнечный парус, передают ему часть своего импульса, и это заставляет парус двигаться. Чем больше фотонов попадает на парус, тем быстрее он ускоряется.

Космический аппарат Mercury Scout будет использовать солнечный парус в качестве основного двигателя, как только он достигнет околоземной орбиты. Ученые считают, что основные задачи этой миссии состоят в составлении карты распределения минералов на поверхности Меркурия, в получении изображений поверхности с высоким разрешением и в обнаружении отложений водяного льда в постоянно затененных кратерах.

Ученые выбрали технологию солнечного паруса, потому что она предлагает значительные технические и финансовые преимущества, что сокращает как стоимость миссии, так и время полета к Меркурию.

Для движения Mercury Scout потребуется парус площадью примерно 2500 кв.м и толщиной 2,5 микрона. Сам парус будет состоять из четырех частей и с его помощью аппарат сможет долететь до Меркурия за почти 4 года. Предполагается, что, выйдя на орбиту вокруг планеты, он будет заниматься исследованиями в течении 176 дней.

Чтобы можно было нанести на карту всю поверхность Меркурия, орбиту аппарата придется поддерживать с помощью регулирования угла и положения паруса.

В отличие от более традиционных ракетных двигателей, срок службы которых обычно ограничивается наличием топлива, солнечный парус ограничен деградацией материала паруса. Продолжительность его жизни составляет примерно 10 лет.

Как уже писал Фокус, будущий самолет NASA на Марсе поможет раскрыть тайну метана на планете. Пока что этот самолет находится на ранней стадии разработки, но он сможет искать неуловимые следы жизни в атмосфере Красной планеты.