НИИЯФ вносит вклад в Международный проект StarShot


Пресс-конференция в Нью-Йорке 12 апреля 2016 года, на которой Юрий Мильнер и Стивен Хокинг представили проект StarShot

В 2015 году русский миллиардер Юрий Мильнер основал проект Breakthrough Initiatives для поиска разумной внеземной жизни во Вселенной. 12 апреля 2016 года на пресс-конференции в Нью-Йорке Мильнер и астрофизик Стивеном Хокинг объявили ряд дополнительных проектов. Самый амбициозный из них, возможно, проект StarShot - космическая миссия к ближайшей звезде Альфа Центавра всего за 20 лет. К проекту присоединился и генеральный директор Facebook Марк Цукерберг.

Концепция Starshot - научно-исследовательский и инженерный проект, направленный на разработку межзвездных космических кораблей, оснащенных световым парусом. Предполагается, что такой тип космических кораблей совершит полет к звездной системе Альфа Центавра, удаленной на 4,37 световых лет от Земли, со скоростью примерно 15-20% от скорости света. Предполагается, что на космических кораблях будут установлены камеры для передачи снимков планет.

В этом проекте роботизированные космические аппараты (КА) имеют массу порядка грамма и состоят из двух основных частей: StarChip (чипа) и светового паруса. КА должен быть ускорен до 60 000 км/сек в течение 2 минут интенсивным лазерным лучом, действующим на парус.

starshot2-700x432_0.jpg

Естественно, что для успешности миссии необходимо решить ряд сложных технических проблем. По данным недавнего исследования, проведённого группой международных исследователей, наиболее важным вопросом стал вопрос о проблеме устойчивости ориентации КА. Т.е. каковы должны быть форма самого паруса и тип луча лазера, чтобы КА в процессе ускорения не вышел из зоны действия луча.

В исследовательскую группу входит сотрудница НИИЯФ Елена Попова, а также учёные из Германии и Сколтеха. Они проанализировали устойчивость ориентации КА при малых ее возмущениях в течении времени действия интенсивного лазерного луча с плоским и гауссовым профилем. Сайт Universe Today приводит сообщение, в котором Елена Попова рассказала, как проходила работа и в чём заключаются основные выводы:

"Мы рассмотрели различные формы паруса:
а) сферическая (совпадает с параболической для малых масштабов) наиболее подходит для окончательной конфигурации паруса КА;
б) коническая;
в) плоская

Мы показали, что КА с плоским парусом быстро выходит из зоны действия луча, не успев получить необходимое ускорение.
Ориентация паруса конической и сферической формы (часть сферы, к радиусом кривизны много большим чем радиус паруса) является стабильной, если расстояние от центра паруса до центра масс больше чем радиус кривизны паруса.

Что же касается лазера, коллеги рассмотрели отдельно каждый из двух основных типов, как бы они повлияли на стабильность. Первый тип - однородные лучи лазера, имеющие резкую границу, второй - гауссовы пучки, характеризующиеся высокой интенсивностью в середине, которая быстро уменьшается по направлению к краям.

Исследователи определили, что в целях обеспечения стабильности ориентации КА во время действия луча подходят обе его формы.

Подробнее прочитать о результатах исследовательской работы можно в статье, перейдя по ссылке: http://www.universetoday.com/131673/whats-stable-shape-interstellar-ligh...