13.04.2016
Редакция Naked Science

NASA собирается испытать 40-километровый электрический парус

Огромный электрический парус позволит космическим аппаратам ускоряться до огромных скоростей. Расчеты показывают, что вооруженный им зонд сможет развить огромную скорость и достигнуть границы Солнечной системы за какие-то 10 лет.

alexandreszames
©Wikipedia

Концепции солнечного паруса уже не один десяток лет, однако технические трудности так и не позволили наладить их широкое использование на космических аппаратах. Лишь недавно технология продемонстрировала ряд успехов – удачно прошли испытания японского зонда Ikaros и американского LightSail, использующих парус, «раздуваемый» давлением солнечного ветра. Однако 40-километровый электрический парус E-Sail, о котором идет речь, не совсем похож на них.

 

В самом деле, солнечные паруса хороши лишь в определенной близости от самого Солнца. Уже на расстоянии порядка 5 а.е. (впятеро больше средней дистанции между Солнцем и Землей) давление частиц, выбрасываемых звездой, оказывается слишком слабым. Поэтому тягу для E-Sail будет создавать немного другой механизм, предложенный финским физиком Пеккой Януненом (Pekka Janhunen).

 

Такой парус представляет собой массив из 10–20 тончайших и прочных алюминиевых нитей диаметром не более 1 мм и длиной до 20 км. Раскрутившись в полете, зонд раскроет их и подаст на каждый трос положительный заряд. Как ни удивительно, но тягу будут создавать именно эти тросы, электростатически отталкивая поток фотонов и протонов, которые выбрасываются Солнцем. Так что даже в дальних пределах Солнечной системы, где фотоны недостаточно энергичны и многочисленны, более тяжелые протоны поддержат ускорение аппарата. Размещенная на нем электронная пушка позволит избавляться от лишних электронов и приобретать дополнительный импульс.

 

Брюс Вигман – ключевой разработчик технологии со стороны NASA / ©NASA/MSFC

 

«Увеличенная площадь и постоянный ток частиц позволит E-Sail поддерживать ускорение вплоть до расстояния 16–20 а.е. – по крайней мере, втрое дальше, чем позволено обычному солнечному парусу, – и развивать большую скорость», – говорит инженер NASA Брюс Вигман (Bruce Wiegmann). Кроме работ по разработке электропаруса E-Sail Вигман возглавляет и проект HERTS, в рамках которого в полет может отправиться зонд, вооруженный таким двигателем.

 

Расчеты показывают, что HERTS сможет развить весьма высокую скорость и за какие-то 10 лет достичь гелиопаузы – области, которую можно считать условной границей Солнечной системы. Здесь давление солнечного ветра ослабевает, уступая натиску частиц, прилетающих из далекого космоса. Как легко понять, для путешествий в более далекие края электрический парус совершенно не приспособлен.

 

©NASA/MSFC

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: