Что такое солнечные паруса?

Солнечный парус - предложенная форма космического движения, которая использует давление от солнечных фотонов, чтобы обеспечить тягу. Фотоны отражаются от зеркала, прикрепленного к полезному грузу, передавая импульс и позволяя парусу и сопровождающему его полезному грузу ускоряться. Поскольку фотонное давление довольно мало по сравнению, например, с усилием, создаваемым химической ракетой, жизнеспособные солнечные паруса должны быть очень большими и легкими. Один проект, который изучает НАСА, будет иметь ширину примерно в полукилометра (.31 миль). Предлагаемые строительные материалы включают пленки из майлара и полиимида, алюминий и новый вид углеродного волокна.

Проекты, которые обеспечивают самое высокое отношение тяги к массе, были разработаны студентом MIT Эриком Дрекслером в его магистерской работе. (Drexler прежде всего известен как отец в области нанотехнологий.) При использовании алюминиевых пленок толщиной около 30-100 нанометров конструкции Drexler будут предлагать значения тяги на квадратный метр примерно в 10 раз выше, чем в большинстве предлагаемых конструкций, в которых используются пластмассы. Ключом к реализации проекта Drexler будут космические производственные мощности. Пленки для солнечных парусов слишком тонкие, чтобы их можно было сложить, запустить и развернуть.

Еще не было построено ни одного космического корабля, в котором солнечные паруса использовались бы в качестве основного метода движения, хотя фотонное давление использовалось для внесения небольших изменений в курс космических исследований. Однако в 2004 году японское аэрокосмическое агентство ISAS успешно развернуло 2 прототипа солнечных парусов на низкой околоземной орбите. В 2005 году совместный частный проект между Планетарным обществом , Cosmos Studios и Российской академией наук запустил первый в мире космический корабль на солнечных парусах Cosmos 1 . Из-за нетрадиционного характера движителей солнечных парусов крупные государственные учреждения неохотно вкладывают в него средства, оставляя разработку в этой области частным лицам.

Солнечные паруса были бы идеальными для использования в солнечной системе, где солнечные лучи наиболее интенсивны. Для миссий за пределами Солнечной системы необходимо использовать зеркала размером с планету, чтобы точно фокусировать световую энергию на солнечных парусах. Несмотря на огромную инженерную задачу, однажды это может оказаться самым простым способом ускорить космический корабль до значительной доли скорости света. Хорошо спроектированные солнечные паруса могут перемещаться в разных направлениях, кроме как от солнца, наклоняя парус под соответствующим углом. Для повышения скорости солнечных парусов был предложен окрашенный солнечный парус, гипотетический парус, который был бы покрыт химическими веществами, предназначенными для испарения на протяжении всего полета космического корабля, обеспечивая тем самым дополнительную тягу.