Попутного ветра!

Аппарат Cosmos-1, выведенный вчера на орбиту вокруг Земли, может стать прототипом гигантских космических парусников будущего - под световыми парусами отправляющихся в межзвездные путешествия.

Пожалуй, из всех изобретений, что когда-либо сделаны человеком, самым замечательным навсегда останется простецкое приспособление для использования силы ветра: парус. Кто и когда его придумал, не так уж и важно, куда важнее то, что именно под парусами были совершены все крупнейшие географические открытия. Так уж устроен человек, что ему всегда хочется заглянуть за горизонт - и в век атомной энергии и глобальных коммуникаций желание это отнюдь не стало слабее. Да, Земля исхожена вдоль и поперёк, но всего в ста километрах над нашими головами катит свои волны безбрежный космический океан. Даже самая современная техника пока пасует перед гигантскими расстояниями, разделяющими звёздные острова и континенты, но здесь-то и стоит вспомнить о старом как мир изобретении безвестного моряка. В безвоздушном пространстве обычный парус бессилен, но ветер там способен заменить свет. Идея светового космического паруса восходит к XVII веку и работам Иоганна Кеплера. Впоследствии её не раз поднимали учёные (в частности, наш соотечественник Фридрих Цандер) и к настоящему моменту она выглядит следующим образом: огромное полотно из сверхтонкого материала (к примеру, алюминированного пластика), развёрнутое за пределами атмосферы, отражая падающий на него свет постепенно ускоряется под давлением фотонов. Ускорение, получаемое таким образом, ничтожно - в миллионы раз меньше, чем то, что обеспечивают химические реактивные двигатели - но обычные ракетные движки работают лишь считанные секунды, тогда как световой поток Солнца будет давить на парус непрерывно. Теоретически, таким образом возможно достичь даже субсветовых скоростей - и путешествовать к другим звёздам за приемлемое для человека время.

Впрочем, до сих пор световой парус существовал только на бумаге. Несколько скромных экспериментов, проведённых за последние четверть века учёными из разных стран (нашими космонавтами на станции "Мир", американскими и японскими исследователями на своих космических аппаратах), предполагали лишь минимальную проверку работоспособности такой конструкции. Тем интересней происходящее на орбите сейчас: вчера, с борта российской подводной лодки в Баренцевом море, на модифицированной межконтинентальной боевой ракете, был выведен за атмосферу спутник Земли Cosmos-1, задачей которого является полномасштабная проверка движительных качеств светового паруса. Cosmos-1 - совместный российско-американский негосударственный проект. Сам аппарат построен специалистами НПО "Лавочкин" при участии ещё нескольких научных организаций России. С американской стороны также участвуют несколько институтов и организаций, среди которых и инициатор проекта, общество The Planetary Society. Основанное астрофизиком Карлом Саганом, оно может быть известно вам по участию в ряде необычных космических проектов - в частности, SETI@home.

Будучи выведен на круговую орбиту (около 800 км) и совершая один оборот вокруг Земли примерно за полтора часа, Cosmos-1 в течение нескольких суток должен будет развернуть необычной конструкции парус. Это восемь треугольных сегментов из светоотражающего полиэтилена, каждый длиной по 15 метров. "Лепестки" недолговечны - солнечная радиация изрешетит их всего за один месяц, но этого времени должно хватить, чтобы продемонстрировать практическую пригодность светового паруса для космических путешествий. Периодически подставляясь солнечным лучам, аппарат, конечно, не сможет улететь от Земли, но получит достаточное ускорение, чтобы перебраться на более высокую орбиту. Это и будет считаться успешным завершением миссии. Впрочем, напоследок запланирован ещё один эксперимент: на Cosmos-1 с Земли (с 70-метрового радиотелескопа, входящего в систему дальней космической связи Deep Space Network) будет направлено несколько мощных радиоимпульсов, дабы проверить ещё одну теорию, выдвинутую приверженцами идеи световых парусов...

Но как можно говорить о межзвёздных путешествиях, если даже для едва заметных манёвров на орбите аппарату со световым парусом требуются недели? Ключ к разгадке, словно в соответствии с известной поговоркой, в неспешности. Потомки Cosmos-1, вероятно, будут эксплуатировать схему поэтапного разгона. На первом этапе, обращаясь вокруг Земли, они постепенно увеличат свою скорость для перехода на более высокие орбиты. В определённый момент энергия аппарата станет достаточной для "перескока" на самостоятельную орбиту уже вокруг Солнца. Продолжив набор скорости, на третьем этапе такой аппарат сможет вырваться из пут солнечной гравитации и отправиться к другой звезде, постепенно развив скорость, сопоставимую со световой. Уменьшить время, необходимое для её достижения, будущим межзвёздным зондам помогут гигантские лазеры (или мазеры), способные генерировать пучок излучения гораздо более мощный, нежели рассеянный свет, собираемый световым парусом по пути от Солнца. Впрочем, это дело будущего, пока же - всё внимание на Cosmos-1, уже выведенный на орбиту, но по какой-то причине не откликающийся на запросы из центра управления...