Солнечный парус вместо топлива: NASA планирует добраться до Меркурия без гравитационных манёвров за 7 лет

05.04.2025 19:52:00 | iXBT.com

На 56-й Лунной и планетарной научной конференции в Техасе инженеры из Advanced Concepts Office NASA раскрыли детали амбициозной миссии Mercury Scout. Её цель — достичь орбиты Меркурия за семь лет, используя только солнечный парус и без гравитационных манёвров у других планет.

Mercury Scout задуман как компактная миссия класса Discovery. Зонд массой 250–300 кг будет выведен на гелиоцентрическую орбиту с помощью ракеты-носителя и разгонного блока. После отделения аппарат развернёт солнечный парус площадью 5000 м2 — основной инструмент для манёвров. Управление ориентацией обеспечат четыре маховика, которые позволят «ловить» солнечный ветер, меняя угол паруса. Для защиты от излучения предусмотрен экран из теплостойких материалов.

Тестирование развёртывания солнечного паруса, использовавшегося в миссии NEA Scout. Источник: NASA

Главные задачи зонда — детальное картографирование поверхности с разрешением до 1 метра и десятилетний мониторинг геологических процессов. Инфракрасный спектрометр выявит распределение минералов, радиометр измерит температуру грунта, а узкоугольная камера NAC зафиксирует малейшие детали рельефа. Эти данные помогут реконструировать историю Меркурия и оценить его потенциал для добычи ресурсов.

Изначально инженеры рассматривали парус площадью 2500 м2 , что на 800 м2 больше, чем у проекта Solar Cruiser. Однако расчёты показали, что увеличение до 5000 м2 сократит время полёта с 10 до 7 лет, а парус в 10 000 м2 (технически достижимый с текущими технологиями) снизит срок до 4 лет. Ключевую роль здесь играет разработка NASA Advanced Solar Sail Concept, которая позволяет создавать лёгкие и компактные конструкции, устойчивые к экстремальным температурам.

Несмотря на кажущуюся простоту, управление солнечным парусом требует высочайшей точности. Успехи миссий NanoSail D2, LightSail 2 и ACS3 подтвердили, что такие системы работают в реальных условиях. Более того, паруса могут стать инструментом для решения проблемы космического мусора: их можно использовать для ускоренного сведения спутников с орбиты. А проект Breakthrough Starshot рассматривает паруса, разгоняемые лазерами, для отправки зондов к ближайшим звёздам.

Меркурий остаётся загадкой для учёных. После пролёта Mariner 10 в 1974 году лишь аппарат MESSENGER (2011–2015) изучал его с орбиты. В конце 2026 года к нему присоединится миссия BepiColombo от ESA и JAXA, но её срок ограничен 18 месяцами. Mercury Scout, рассчитанный на 10 лет работы, сможет отслеживать изменения поверхности и внутренней структуры планеты в динамике — например, смещение тектонических плит или выбросы летучих веществ.

Реализация проекта станет тестом для новых технологий. Если солнечный парус подтвердит свою эффективность, то это откроет путь к Венере, астероидам и другим труднодоступным целям. Без необходимости в топливе и гравитационных манёврах миссии станут дешевле, а их сроки — предсказуемыми. Учёные надеются, что Mercury Scout не только заполнит пробелы в знаниях о Меркурии, но и докажет, что «космические парусники» — реалии ближайшего будущего.

Подробнее