ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОСМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ «ПАРУС-МГТУ»

© В.И.Майорова, А.С.Попов, Д.А.Рачкин, Н.А.Неровный, Д.В.Афлитонов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы образования"
2011 г.

Одной из актуальных проблем космонавтики является отработка технологии развёртывания солнечного паруса (СП). В космонавтике появилось научное направление, связанное с отработкой новых технологий и проведением экспериментов на специальных технологических спутниках. Однако проведение экспериментов на больших космических аппаратах (КА) представляется затратным, поэтому наибольшую актуальность данное направление может приобрести применительно к технологическим микро- и наноспутникам, конструкция которых, в силу специфичности задачи, существенным образом упрощена, а поэтому с успехом может быть использована в студенческих проектах.

Конструкции такого типа относятся к классу центробежных, бескаркасных, крупногабаритных. В них максимально используются факторы космического полёта (неограниченное пространство, невесомость и глубокий вакуум), которые невозможно воссоздать в земных условиях в полном объёме одновременно. Это является причиной принципиальной невозможности полноценной наземной отработки раскрытия светоотражающего полотна.

Для решения этой проблемы разработана программа поэтапной отработки конструкции в условиях космического полёта:

1) отработка технологии развёртывания крупногабаритной тонкоплёночной конструкции СП за счёт первоначальных инерционных свойств экспериментального КА;

2) отработка технологии развёртывания крупногабаритной тонкоплёночной конструкции СП с осуществлением дораскрутки КА в процессе развёртывания с целью увеличения размеров раскрываемой конструкции;

3) отработка технологии переориентации экспериментального КА;

4) долговременный полёт КА с СП;

5) развёртывание КА с СП на орбите, позволяющей однозначно отделить возмущения, вызванные влиянием атмосферы на орбиту КА, от возмущений, вызванных давлением солнечного света;

6) осуществление экспериментов по орбитальному маневрированию.

Экспериментальной базой могут выступать: третья ступень ракеты-носителя «Союз», массивный КА, а также космическая станция. Космическим сегментом эксперимента в последнем случае является сверхмалый технологический КА — пикоспутник (массой менее 1 кг) с раскрываемой двухлопастной бескаркасной тонкоплёночной конструкцией. Этот аппарат запускается космонавтом во время выхода в открытый космос с использованием специального транспортно-пускового контейнера. Наземным сегментом эксперимента является сеть пунктов приёма информации и центр управления.

Применение СП позволит не только осуществлять межорбитальные геоцентрические и гелиоцентрические перелёты без расходования топлива, но также формировать неэкваториальные геостационарные орбиты, попадать в дополнительные точки либрации для мониторинга Солнца, осуществлять управление ориентацией КА.