Солнечный парус ACS3

[Foma]

К настоящему времени в космосе отработало уже немало солнечных парусов. Первым успешным парусником стал японский IKAROS, запущенный вместе с АМС "Акацуки" в 2010 г. Его парус площадью 200 м², выполненный из полиамидной пленки толщиной 7.5-20 мкм, раскрывался и натягивался вращением и до сих пор остается крупнейшим в своем роде. В плане отношения создаваемой тяги к массе конструкции более эффективной является схема с мачтами, между которыми натянута пленка - именно так были устроены все последующие КА с парусами, NanoSail-D (2010), LightSail-1 и -2 (2015, 2019) и более десятка кубсатов, использовавших парус для торможения об атмосферу и схода с орбиты. Отражающая пленка может быть очень легкой и уже сейчас составляет меньшую часть массы паруса, тогда как "такелаж" и система развертывания будут весомым вкладом даже для предельно больших парусов (порядка сотен м при текущем технологическом уровне)

ACS3 (Advanced Composite Solar Sail System) был разработан НАСА именно для демонстрации технологии сверхлегких композитных структур и материалов. В отличие от LightSail, где мачты представляли собой упругие металлические полоски на вроде строительной рулетки, здесь используется тонкая (0.2 мм) клееная оболочка из углепластика, ее можно схлопнуть в ленту и намотать на барабан. Всего у паруса четыре семиметровых мачты и 4 полотнища общей площадью 80 м² из алюминизированной полиэтилен-нафталатовой пленки толщиной 2 мкм. Масса мачты 164 г, полотнища - 85 г. То есть масса собственно паруса составляет 1 кг, а все вместе с системой развертывания уже 7.7 кг.

Сам спутник имеет массу 16 кг и выполнен в формате 12U-кубсата. 23 апреля 2024 г он был выведен РН "Электрон" компании RocketLab на солнечно-синхронную орбиту высотой 1000 км. В течении ближайших недель он проведет все проверки, развернет парус и начнет маневрировать, меняя высоту со скоростью до 0.5 км/день.

Аппарат удобен для наблюдения, он находится на так называемой "полуденной" орбите и проходит над наблюдателем каждый день в районе 12 дня и 12 ночи по местному времени, на Heavens Above уже выделили его на главной странице. Как ожидается, при благоприятном ракурсе он cможет достигать -2...-1 величины, то есть будет ярче Сириуса. Впрочем, по состоянию на 26 апреля наблюдатели никакой красоты не фиксируют - парус еще не раскрылся.

Что касается дальнейших планов, то в случае успеха думают разработать увеличенную копию ACS3, аппарат HIPERSail с парусом площадью 500 м². Его характеристики будут достаточны не просто для технических демонстраций, но для практических задач, он уже сможет самостоятельно добраться в точку L2.

[Тони Старк]

Ну что. Тоже видел в новостях это. Так когда развернут или уже развернули парус?

[Foma]

Ну что. Тоже видел в новостях это. Так когда развернут или уже развернули парус?

Видимо у них были какие-то проблемы, но 25 июля НАСА сообщило, что связь со спутником работает, солнечные батареи развернуты и в ближайшие недели будут разворачивать парус. Мол, готовьтесь смотреть новый яркий объект на небе. Судя по орбитальным элементам, которые ни разу не вздрогнули с самого запуска, этот томительный момент пока не наступил. Но может и правда скоро наступит.

[Foma]

Парус полностью развернули 29 августа, все 80 м², фото с бортовых камер обещают опубликовать в среду. Сразу поехала орбита - за пару дней аппарат потерял почти километр высоты, видимо тормозит об атмосферу. Активное маневрирование обещают позже, но в целом это шаг вперед и успех. Таких крупных парусов на околоземной орбите еще не работало.
Я наблюдал проходы паруса 29, 30 и 1 числа. В первом случае был виден объект ~4-5m, во втором - просто ничего не увидел, несмотря на прекрасные условия, в третьем - в поле зрения проползло что-то слабое ~7m. В общем, в текущая ориентация паруса пока не благоприятствует эффектным пролетам, либо парус стоял ко мне ребром. Может другим наблюдателям повезет больше.

[petrovich1964]

Аппарат удобен для наблюдения, он находится на так называемой "полуденной" орбите и проходит над наблюдателем каждый день в районе 12 дня и 12 ночи по местному времени,

Непонятно, что это за орбита такая? И для какого наблюдателя это выполняется?

[Foma]

Аппарат удобен для наблюдения, он находится на так называемой "полуденной" орбите и проходит над наблюдателем каждый день в районе 12 дня и 12 ночи по местному времени,

Непонятно, что это за орбита такая? И для какого наблюдателя это выполняется?

Солнечно-синхронная орбита, спутник проходит над любой точкой земной поверхности примерно в одно и то же местное солнечное время. Строго это выполняется для экватора, для других широт - приблизительно. Соответственно по моменту прохождения экватора орбиту называют "полуденной/полуночной", "рассветной/закатной" или еще как-то. У ACS3 после старта орбита была близка к "полуденной", сейчас уехала.

PS Наблюдал еще один пролет паруса, более удачно. Он оказывается меняет яркость с периодом ~минуты, от полного исчезновения до ослепительно белой звезды ~0m. Красиво

[Тимур Норматов]

NASA опубликовало первую фотографию гигантского солнечного паруса, развернутого в космосе
https://naked-science.ru/community/987875

[Александр Репной]

Парус полностью развернули 29 августа, все 80 м², фото с бортовых камер обещают опубликовать в среду.

Отличная новость!