Японский парусник готов уплыть на Венеру

Японцы намерены в ближайшее время отправить солнечные парусники в разные уголки нашей системы, и в частности – к Юпитеру, как показано на этом рисунке. Никогда ещё аппараты такого типа не забирались столь далеко (иллюстрация JAXA).

Его название – это сокращение, а также дань памяти легендарному греческому герою, поднявшемуся к Солнцу. "Но в отличие от мифического Икара IKAROS не упадёт", — спешит заверить представитель японского космического агентства Юити Цуда (Yuichi Tsuda). Хочется верить, ведь перед нами – первый солнечный парусник, вознамерившийся улететь далеко от Земли.

На околоземную орбиту парусник будет выведен как сопутствующая нагрузка. Главный же подопечный, которого в тот запуск поднимет в небо ракета-носитель H-IIA, — межпланетная станция AKATSUKI (она же PLANET-C).

Японский аппарат AKATSUKI должен выйти на эллиптическую орбиту вокруг Утренней звезды с высотами от 300 до 80 тысяч километров. Такой широкий разброс позволит зонду исследовать все аспекты погодной кухни Венеры в разном масштабе (иллюстрации Akihiro Ikeshita/JAXA).

Данный 640-килограммовый аппарат (половина из этого количества — топливо) предназначен для изучения Венеры. На его борту — множество различных камер и антенн. Они должны помочь AKATSUKI добыть новые сведения об атмосфере нашей горячей соседки, о её вулканах и молниях, плавающих на разных высотах облаках.

IKAROS, который полетит тоже ко второй планете, только самостоятельно, оборудован кое-какими датчиками. Но его задача — первое крупномасштабное испытание экзотической пока ещё технологии в дальнем космосе.

На разработку и постройку аппарата IKAROS, показанного здесь в развёрнутом виде, японцы потратили $53,2 миллиона (иллюстрация JAXA).

Напомним, солнечные паруса, разработанные для работы именно в такой роли (а не как отражатели для освещения Земли) первыми запустили в космос именно японцы. Произошло это в 2004 году.

В тот раз сверхтонкие плёнки не успели изменить свою скорость под действием света: в ходе эксперимента был проверен только механизм развёртывания серебристого полотна. Теперь же успешное прохождение этапа раскрытия паруса — лишь цель-минимум для полёта IKAROS (и это будут первые недели миссии).

Главная же мечта создателей аппарата — демонстрация маневрирования и значительных изменений орбиты при помощи солнечного паруса в ходе его полёта к Венере. На эту фазу испытаний отводится шесть месяцев. Если всё пойдёт по плану, японский парусник опередит большой американский проект.

Этапы миссии IKAROS (иллюстрация JAXA).

Парус IKAROS представляет собой квадрат со сторонами чуть больше 14 метров. Создан он из полимидной плёнки толщиной всего 7,5 микрометра. В нескольких местах к этой мембране добавлены ультратонкие (25 микрометров) солнечные батареи. Они будут питать различные приборы парусника, в том числе расположенные на парусе же сенсоры — счётчики ударов космической пыли.

Развёртывание японского паруса будет проходить в два этапа. На первом аппарат отделится от ракеты-носителя, медленно вращаясь вокруг своей оси (5 оборотов в минуту). После того как парусник займёт нужную позицию по отношению к Солнцу, его вращение нарастят до 20 оборотов в минуту.

Замки освободят четыре грузика, укреплённые на четырёх концах полотна. Они вытянут в стороны "усы" — части сложенного паруса.

На втором этапе откроются другие фиксаторы и начнётся расправление полимерной плёнки. Эту ключевую часть преображения солнечной яхты японцы именуют динамической (первую же — статической), хотя в обоих случаях межпланетный зонд будет вращаться.

В развёрнутый парус начнут ударять солнечные лучи. Изменяя угол между ними и плоскостью плёнки, инженеры заставят аппарат двигаться в нужном направлении.

Фазы раскрытия солнечного паруса IKAROS (иллюстрация JAXA).

IKAROS — это первый солнечный парусник, который выйдет за пределы околоземной орбиты. Он же — первый, что совместит двигательные возможности космического паруса с его же ролью солнечной батареи.

"Наличие электроэнергии позволит нам перемещаться по Солнечной системе всё дальше и более эффективно", — пояснил Цуда. И действительно, в ближайших планах JAXA значится куда более внушительный проект.

Схема межпланетного зонда IKAROS (иллюстрация JAXA).

Следующий японский солнечный парусник будет представлять собой "цветок" диаметром 50 метров. И такой крупный аппарат инженеры из Страны восходящего солнца ещё именуют "средним", недвусмысленно намекая на масштабы развития всей программы и рост размеров японских солнечных парусов.

Интересной особенностью этой второй машины будут интегрированные ионные двигатели, которые помогут солнечному паруснику маневрировать на пути к месту назначения и непосредственно около него. А цель данного космического аппарата куда более далёкая, нежели Венера: это Юпитер и Троянские астероиды (Jupiter Trojans).

Дату старта "цветка" японцы пока называют только приблизительно: вторая половина 2010 года. Окончательное же решение о запуске гигантского наследника аппарата IKAROS будет принято в зависимости от успехов венерианской миссии.

Полёт солнечного парусника к троянцам может стать одним из самых любопытных космических проектов Японии. Кстати, эти астероиды, по некоторым данным, – не вполне астероиды (иллюстрация JAXA).