NASA готується випробувати нову технологію сонячних вітрил, яка може зробити їх ще більш ефективними: місію Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) має бути запущено не раніше 24 квітня.
Сонячне вітрило працює за допомогою світлового тиску: воно повертається під певним кутом так, що фотони світла відбиваються від нього та штовхають в певному напрямку. Такі апарати мають ряд переваг. Їхні силові установки легкі та не вичерпують паливо, тому місії з ними будуть дешевшими; окрім того, вони працюють набагато довше. Сонячні вітрила можуть займати унікальні позиції, які дають змогу вивчати Сонце, а також слугувати системами раннього попередження про корональні викиди мас та сонячні бурі. На сьогодні було запущено й випробувано декілька сонячних вітрил, починаючи з Ikaros у 2010 році та закінчуючи LightSail 2 від Планетарного товариства у 2019 році.
Сонячні вітрила запускають у вигляді згорнутих пакунків, які мають розгорнутися в космосі. Критично важливою частиною є їхні стріли: чим легшими та міцнішими вони будуть, тим ефективнішим буде апарат. У майбутній місії NASA планує протестувати нову конструкцію сонячного вітрила з покращеною опорною системою.
Стріли здебільшого конструюють або важкими й металевими, або легкими й громіздкими – це не підходить для сучасних малих апаратів. Сонячні вітрила потребують великих, легких і стабільних стріл, які можна скласти компактно. Нові стріли виготовлені з вуглецевого волокна та гнучких полімерів і мають форму трубки: їх можна стиснути й згорнути, як рулетку. При цьому вони демонструють усі переваги композитних матеріалів й менше вигинаються при зміні температури.
Кітс Вілкі, головний дослідник місії ACS3
Основною метою місії ACS3 стане демонстрація розгортання стріл. Апарат буде доставлено на сонячно-синхронну орбіту висотою в 1000 кілометрів. Розгортання займе близько 25 хвилин – площа збору фотонів становитиме приблизно 80 квадратних метрів. Якщо все пройде успішно, команда сподівається довести ефективність сонячного вітрила за допомогою виконання маневрів, нахилів вітрила та зміни його орбіти. Отримані дані візьмуть до уваги при розробленні майбутніх вітрил більших розмірів – нова технологія дасть змогу будувати їх площею до 2000 квадратних метрів.
ACS3 є частиною програми NASA під назвою «Технології малих космічних апаратів». Старт місії заплановано зі стартового комплексу компанії Rocket Lab у Новій Зеландії на ракеті Electron. Примітно, що після розгортання та правильної орієнтації сонячного вітрила, воно може бути видимим із Землі, якщо будуть відповідні умови освітлення.