Победа России в лунной регате под солнечным парусом

0 2749

Сегодня поговорим о последней большой победе советской космонавтики. О проекте солнечной регаты "Знамя-2".

И хотя этот солнечный парус был развернут в космосе в 1993 году, запускался и готовился проект еще в советские годы учеными прославленного Королёвского КБ. Превзойти результаты эксперимента не смогли в мире до сих пор.

Ветер Солнца

Начиналось всё еще век назад в петербургской лаборатории физика Петра Лебедева. Тогда первым в мире ему удалось доказать идею Максвелла о наличии у света измеримого давления.

Да-да, все-таки свет - это поток невесомых частиц фотонов (или волна, корпускулярно-волновой дуализм, как учат в школе, но не суть). Соответственно, эти частицы должны биться о преграду и тем самым оказывать давление.

Чувствуете как в солнечный день солнышко так и придавливает тело к пляжу? Это всё солнечный ветер...

Если серьезно, то давление света столь незначительно, что обнаружить его экспериментально долгое время не удавалось. Лебедев построил для этой цели остроумные прецизионной точности вращающиеся весы.

Одна из чашек освещалась мощным световым потоком, а вторая была в тени. Весы дрогнули и провернулись. После этого спорить с выкладками о давлении света стало невозможно. В космических безднах между планет бушует невидимый и почти неосязаемый солнечный ветер.

Как дотянуться до звезд

Солнечный ветер - штука не праздная. Есть внутренний изъян в современной космонавтике, о котором говорить как-то не принято.

Дело в том, что современные ракеты на принципах реактивного движения по необходимости ограничены не столь уж большим "хрустальным сводом". Никакие полёты к далеким звездам невозможны чисто математически.

И дело даже не в бездне времени, потребной для полёта, а просто не хватит топлива. Описывается это следствием из известной формулы Циолковского.

Ракета летит на законе сохранения импульса. То есть, строго говоря не ракета летит, а в разные стороны разлетаются две массы: ракеты и топлива.

Точно так же как при выстреле не пуля вылетает из пистолета. Происходит взрыв и в разные стороны разлетаются легкая пуля с высокой скоростью и тяжелый пистолет с пропорционально меньшей скоростью.

Пистолет намного тяжелее пули и создается впечатление, что пуля летит, а пистолет не очень. Но отдача выстрела всё равно ощутима.

Так и ракета движется в результате отбрасывания на большой скорости из себя массы топлива. Чем дальше нужно лететь, тем больше топлива придется взять с собой.

Топливо, которое мы везем с собой - тоже вес. Чтобы его везти нужно еще топливо. А чтобы везти дополнительное топливо нужно еще топливо... умному достаточно.

Ряд сходится быстро. Циолковский показал, что есть предел достижимости ракет. Задается он верхним пределом - массой Земли. То, если закачать в баки даже всю Землю, то хватит, конечно, на изрядный полёт, но до далеких звезд, увы и этого мало.

Амундсен на пути к южному полюсу столкнулся с такой же проблемой. Чтобы везти много еды, нужно много собак. Но им тоже нужна еда, а чтобы везти еду для собак нужны новые собаки, а они тоже требуют есть. Замкнутый круг.

Полярный исследователь из круга вышел просто - перестрелял по графику лишних собак. Из трехсот сибирских лаек обратно вернулась едва десятая часть. Живодерство, конечно, но ради науки. В космосе так не получится.

Российский солнечный парус "Знамя-2"

Солнечные паруса

Вот тут-то на помощь и приходит солнечный ветер. Ну действительно, бесплатный источник движения. Пусть слабый, но постоянный.

В отсутствие сопротивления воздуха даже малое постоянное ускорение со временем даст гигантские космические скорости. Так появляется проект солнечного паруса.

В 1963 году Артур Кларк пишет фантастический рассказ "Солнечные паруса". Там описывается регата, гонка на легких космических яхтах под парусами к Луне. Предводительствует регату советский спортсмен на яхте с символичным названием "Пётр Лебедев".

Через без малого тридцать лет фантастика превратится в реальность. Проект регаты "Колумб-500" предполагал гонку к луне правда беспилотных аппаратов на солнечных парусах. Участниками заявились СССР, США и объединенный азиатский проект, возглавляемый Индией.

Победа присуждалась стране, чей агрегат первым достигнет Луны. Был и запасной вариант - если до Луны не доберется никто, победителем будет тот, кто первым развернет парус на орбите.

По разным причинам США и Индия так с реальным запуском космических "яхт" не справились. Зато советский проект "Знамя-2" отработал даже более первоначального плана.

Знамя в космосе

Четвертого февраля 1993 года наши космонавты с еще не затопленной в океане властями станции "Мир" развернули на грузовом корабле "Прогресс" гигантский солнечный парус. Размах паруса составил двадцать метров!

Изготовили парус практически по нано-технологии. Чтобы тяжелая ткань не сводила эффект солнечного ветра на нет, парус делался из тончайшей пленки 5 мкм. с зеркальным напылением.

В течение нескольких витков парус был развернут и приборы показали устойчивое давление света и ускорение модуля под действием солнечного ветра. Формально, Россия тем самым одержала победу в несостоявшейся регате к Луне. На этом эксперимент не закончился.

Вторая идея ученых была проверить - можно ли подвесить в небе новую Луну. Например, чтобы дешево освещать отраженным светом Солнца большие стройки или заполярные города во время долгой полярной ночи. Или даже несколько Лун.

С помощью двадцатиметрового зеркала был пущен гигантский солнечный зайчик. Размер "космического зайца" пять километров, скорость - восемь километров в секунду.

Отраженное солнечное пятно прошло посреди ночи через Лион, Берн, Мюнхен, Прагу и Брест. Яркое светило хорошо наблюдалось с Земли. И это всего от одного двадцатиметрового зеркала. Да и то не целого, а натяжными сегментами.

Советский проект "Третье светило" предполагал вывод на орбиту дюжины двухсотметровых пленочных зеркал! В десять раз больших, чем "Знамя-2".

Такая группировка по расчетам могла освещать пять больших городов. Причем светимость будет достигать при минимальной облачности до ста луннет - то есть как сотня лун в небе по яркости. Это довольно яркие сумерки, гораздо светлее питерских белых ночей.

Увы, не стало Советского Союза и проект третьего светила канул в Лету вместе с ним. Сегодня советские наработки легли в основу китайского проекта солнечных парусов.

Кто знает, быть может скоро в небе над нами засияет новая Луна "Пётр Лебедев". Жаль только, что имя ее будет записано в историю мировой космонавтики иероглифами.

Источник

Конашенок попытался улететь в Армению, но был задержан в аэропорту Пулково, а позже, заикаясь от страха, записал видео, где принёс свои «глубочайшие извинения»

Сегодня и вчера стримеры наперебой извиняются за свои слова в прямом эфире, сказанные сразу после теракта. Одна женщина из Липецкой области в эфире говорила, что в Москве убили всего 113 человек, а на...

«Крокус-покус» Агаларовых: здание в кадастре не числится, а работали дети и самозанятые

Многие наверняка обратили внимание на школьников, выводивших людей из «Крокус Холла» в ходе теракта 22 марта. Они прославились на всю страну и получили уже немало наград. Правда, юридич...

Русская ракета попала "куда нужно". Варшава спешно отправила в отставку инструктора ВСУ после смерти генерала
  • ATRcons
  • Вчера 20:06
  • В топе

Решение об отстранении было принято на основании данных контрразведки Польши. Кадровые перестановки в "Еврокорпусе"  Пресс-служба Министерства обороны Польши сообщает об уволь...