Gama, французька аерокосмічна компанія, оголосила про запуск свого першого сонячного вітрила в космос. Після двох років досліджень супутник із сонячним вітрилом був успішно виведений на орбіту SpaceX Falcon 9 3 січня 2023 року у рамках місії «Transporter-6». Сонячне вітрило використовує лише сонячне світло для руху, усуваючи необхідність перевозити паливо, та дозволяє відкривати нові наукові та комерційні можливості в нашій сонячній системі та за її межами.
Місія Gama Alpha має на меті перевірити розгортання та керування вітрилом, що є вирішальним кроком для демократизації цього нового засобу космічного руху.
Сонячні вітрила покладаються на тиск, створюваний фотонами, коли вони відбиваються від поверхні, що їх відбиває. Це слабка сила, але при застосуванні до великої поверхні та в космічній порожнечі дозволяє космічному кораблю постійно прискорюватися.
Завдяки постійному прискоренню сонячне вітрило теоретично може стати найшвидшим прискорювачем, створеним людьми. Подібно до морського плавання, саме положення вітрила відносно сонячних променів визначатиме траєкторію космічного апарату. І, як і у випадку зі звичайним вітрилом, можна віддалятися від Сонця, а також наближатися, пливучи «за вітром».
«У космосі радіаційний тиск сонця дозволяє постійно прискорюватися. Результат? Місії, які в 10-20 разів дешевші та більше не обмежені бюджетом на паливо. Сонячне вітрило є поетичним, за своєю суттю стійким і значно знижує вартість доступу до глибокого космосу або нестабільні орбіти», — говорить Ендрю Наттер, співзасновник Gama.
Запуск місії Gama Alpha
Перша демонстраційна місія Gama, «Gama Alpha», — це супутник, виведений на орбіту на висоті 550 км 3 січня 2023 року. Кубсат 6U (розмір великої взуттєвої коробки) важить лише 12 кілограмів, включаючи упаковане вітрило площею 73,3 м2.
На першому етапі планується введення супутника в експлуатацію, встановлення зв’язку та перевірка всіх життєво важливих показників. Другим етапом буде розгортання вітрил. Супутник буде повільно обертатися, ініціюючи вивільнення чотирьох вольфрамових мас на кінчику кожної пелюстки вітрила. Відцентрової сили, що створюється обертанням, достатньо, щоб забезпечити розгортання та структурну форму вітрила.
Основна мета місії Gama Alpha полягає в розгортанні та контролі вітрила, демонструючи, що дуже великим вітрилом можна керувати з кубсату і отримувати дані про політ для покращення моделювання та алгоритмів керування. Демонстрація сталої навігації буде метою другої місії Gama — Gama Beta.
Останньою фазою Alpha буде вихід супутника з орбіти. Велика площа поверхні та невелика маса призведуть до швидкого сходу супутника з орбіти та його згоряння, мінімізуючи ризик падіння уламків, а також продемонструють, що вітрило можна використовувати для сходження супутників з орбіти після закінчення терміну служби.
Розробка супутника тривала два роки з багатьма прототипами та ітераціями системи складання та розгортання вітрила, а також розробкою моделювання та програмного забезпечення для керування космічним кораблем. Частина платформи (електросистеми, телекомунікації, бортові карти тощо) поставлена литовською компанією NanoAvionics.
«Технологія, розроблена Gama, унікальна тим, що компанія працює над розгортанням і контролем все більших поверхонь у космосі. Наша здатність розгортати вітрило розміром з тенісний корт із супутника, ледь більшого за взуттєву коробку, відкриває нові перспективи» каже Тібо Ельзір, співзасновник Gama.
Щоб втілити місію Alpha в життя, Gama пощастило отримати підтримку Французького космічного агентства, CNES, а також багатьох інших державних і приватних підприємств, у тому числі CMA CGM Group, глобального гравця в морських, наземних, повітряних, і логістичних рішень.
Gama Beta і далі
За місією Gama Alpha слідуватиме Gama Beta, щоб продемонструвати вітрильну тягу та навігацію. У той час як Альфа стосується розгортання вітрил, Бета буде запущена на вдвічі більшій висоті та зосереджена на «навігації», використовуючи лише фотонні двигуни (сонячні вітрила) та перевіряючи всі ключові елементи технології.
«Ми будуємо інфраструктуру космічного транспорту завтрашнього дня. У той час, як сьогодні компанії зосереджені на низькій навколоземній орбіті, ми вирішили дивитися далі та готуватися до космічної діяльності майбутнього. Завдяки сонячному вітрилу ми пропонуємо економічно життєздатну альтернативу для продовження дослідження Сонячної системи та виконання дедалі складніших місій», – підсумовує Луї де Гуйон Матіньон, співзасновник Gama.
CMA CGM вже використовує дані із супутників для покращення своєї роботи по всьому світу, для навігації, морських умов у реальному часі та зв’язку. У зв’язку зі швидким зростанням космічної економіки та новим поштовхом для розробки космічних ресурсів для розвитку комерційних можливостей буде необхідна надійна та доступна космічна логістика.
