NASA использует солнечный парус для полета к Меркурию без гравитационных манёвров за 7 лет

На 56-й Лунной и планетарной научной конференции в Техасе специалисты из Advanced Concepts Office NASA представили подробности смелой миссии Mercury Scout. Её цель — за семь лет выйти на орбиту Меркурия, используя исключительно солнечный парус и при этом избегая гравитационного воздействия других планет.

Проект Mercury Scout разработан в формате небольшой миссии Discovery класса. Зонд, массой от 250 до 300 кг, будет запущен на гелиоцентрическую орбиту с помощью ракеты-носителя и разгонного блока. После отделения он развернёт солнечный парус площадью 5000 м², который станет основным средством манёвра. Управление ориентацией будет осуществляться посредством четырёх маховиков, позволяющих изменять угол паруса для улавливания солнечного ветра. Для защиты от излучения у аппарата предусмотрен экран из материалов, устойчивых к высоким температурам.

Основные задачи зонда включают подробное картографирование поверхности с разрешением до 1 метра и долгосрочный мониторинг геологических процессов. С помощью инфракрасного спектрометра предполагается изучить распределение минералов, радиометр обеспечит замеры температуры почвы, а узкоугольная камера NAC запечатлит мельчайшие детали рельефа. Собранные данные помогут воссоздать историю Меркурия и оценить его ресурсный потенциал.

На начальном этапе проект предусматривал парус площадью 2500 м², что на 800 м² больше, чем размеры паруса Solar Cruiser. Однако расчёты показали, что увеличение до 5000 м² уменьшит длительность полёта с 10 до 7 лет, а применение паруса в 10 000 м² (что уже достижимо с современными технологиями) позволит сократить срок до 4 лет. Важная роль в этом принадлежит инициативе NASA Advanced Solar Sail Concept, ориентированной на создание лёгких и компактных конструкций, стойких к экстремальным температурам.

Несмотря на кажущуюся простоту, управление солнечным парусом требует высочайшей точности. Успехи миссий NanoSail D2, LightSail 2 и ACS3 подтвердили эффективность таких систем в условиях космоса. Более того, солнечные паруса могут использоваться для решения проблемы космического мусора: с их помощью возможно ускоренное сведение спутников с орбиты. Проект Breakthrough Starshot рассматривает использование парусов, разгоняемых лазерами, для отправки зондов к ближайшим звёздам.

Меркурий по-прежнему остаётся загадочной планетой для исследователей. После пролета Mariner 10 в 1974 году лишь аппарат MESSENGER (2011–2015) занимался его орбитальным изучением. В конце 2026 года к нему примкнёт миссия BepiColombo от ESA и JAXA на 18 месяцев работы. Mercury Scout, который планируется задействовать на 10 лет, сможет изучать динамику изменений поверхности и внутренней структуры планеты, такие как перемещение тектонических плит или выбросы летучих веществ.

Реализация этого проекта станет испытанием для новых технологий. Если эффективность солнечного паруса будет подтверждена, это откроет путь для исследований Венеры, астероидов и других труднодоступных объектов. Отказ от топлива и гравитационных манёвров уменьшит затраты на миссии и сделает их сроки более предсказуемыми. Эксперты надеются, что Mercury Scout не только заполнит пробелы в знаниях о Меркурии, но и докажет, что «космические парусники» уже не столь далекая перспектива.

 

Источник: iXBT