Космический аппарат LightSail 2 Планетарного Сообщества наконец то готов совершить испытательный полет, питаясь от солнечных батарей.
Запуск кубсата (малый искусственный спутник земли) назначен на 24 июня 2019 — 23.30 по европейскому времени. На заданную орбиту спутник будет выведен тяжелой ракетой SpaceX Falcon. Рождение небольшого размера спутника, имеющего форму куба, стало возможным благодаря краудфандингу.
Примерно через 2 недели после запуска, судно распустит свой 32 метровый солнечный парус, размером с боксерский ринг, и начнет использовать энергию солнечных протонов, чтобы постепенно повышать свою орбиту. В случае успеха LightSail 2 станет первым космическим аппаратом, работающим чисто на солнечном свете, подтвердив возможность использования подобных силовых установок на кубсатах. Запуск также станет кульминацией для этого 10-летнего проекта Планетарного Сообщества.
Запуск Паруса
«Солнечный парус» будет запущен на свою орбиту в рамках миссии «Космическая Тестовая Программа 2», которая выведет суммарно 24 космических судна на 3 разные орбиты. Для этого ракета Falcon тяжелой версии должна будет совершить долгий полет и запустить все 4 ступени ракеты. SpaceX уже назвала миссию предстоящего запуска «одним из самых сложных вызовов за всю историю запусков SpaceX».
Центральная ступень тяжелого Falcon отправится в космос впервые, тогда как боковые бустеры будут использованы повторно после апрельского запуска Arabsat 6A. Впервые в истории Министерство Обороны США будет использовать проверенные полетом бустеры, получив прекрасный опыт проведения восстановительных процедур для повторных миссий.
План заключается в том, что после отделения боковые бустеры вернутся обратно во Флориду, где совершат вертикальную посадку, а центральная ступень должна приземлиться на площадке автономного беспилотного космического корабля «Of Course I Still Love You» в Атлантическом Океане. Восстановление использованных ступеней- бустеров несомненно самая увлекательная часть любой миссии SpaceX, хотя и не является обязательным требованием для успешного запуска.
На время запуска «Солнечный Парус 2» будет помещен в Prox 1, специальное космическое судно квадратной формы, разработанное студентами из Georgia Tech. Его единственная на данный момент задача вывести «LightSail 2» на орбиту.
В ходе предстоящей миссии задача первой ступени ракеты «Falcon Heavy» — орбита с высшей точкой надо поверхностью земли в 865 км и низшей точкой в 300. Здесь ракета должна высадить десяток кубсатов и небольшой спутник Oculus-ASR.
Вторая высадка спутников произойдет на круговой орбите на высоте в 720 км. Судно Prox 1, с «Солнечный Парус 2» на борту, здесь первое отделится от ракеты — примерно через 1 час 20 минут после запуска Falcon. За ним последуют ряд мелких спутников от NASA и COSMIC-2, разработанный в партнерстве с Тайванем. COSMIC-2 будет получать радиосигналы через передатчики на земле для измерения температуры и давления земной атмосферы сверху до низу.
Последним местом назначения «Тяжелого Сокола» станет орбита на высоте 12 000 километров, тут будет размещено оборудование DSX для проведения погодных экспериментов, по заказу военно- воздушных сил США.
Начальная стадия операции
Первую неделю Prox-1 будет спокойно плавать вокруг земли, давая время другим спутникам, выпущенным на эту орбиту, отдалиться от «Солнечного Паруса». Ровно через 7 дней после запуска ракеты, центральная дверь кубсат контейнера P-POD резко распахнётся, позволяя «Солнечному Парусу 2» совершить прыжок в космос.
После выхода LightSail 2 включится, настроит свои антенны и начнет передавать радиосигналы о состоянии всех систем. Все станции слежения в Georgia Tech, Purdue University и Kauai Community College на Гаваях будут передавать телеметрию в центр упрвления в Cal Poly в Калифорнии.
Команда паруса проведет несколько дней проверяя здоровье всех систем, загрузит на спутник орбитальную информации, помогая судно сориентироваться в пространстве и произведет пробные снимки с 2 широкоугольных камер, размещенных на солнечных панелях. На данном этапе миссии солнечные панели все еще будут оставаться в закрытом состоянии, и камеры смогут передавать снимки только изнутри спутника.
Примерно через пять дней после вывода Prox-1 небольшую катушку проводов нагреют и разорвут «спектралайны», чтобы панели могли выйти наружу. Это действие раскроет 4 отсека, содержащие треугольные секции паруса.
Полет под Парусом
Примерно через 1 день после раскрытия паруса и через 2 недели после запуска ракеты будет подана команда на активизацию солнечных батарей. Для этого события будет выбрано удобное окно с сильным сигналом связи, когда спутник будет пролетать надо несколькими наземными станциями слежения. Щетки из кобальтового сплава раскрутятся из центрального волчка, как концы металлических рулеток, вытягивая за собой по мере раскрытия концы четырех парусных секций. Все действие по раскрытию паруса займет около 3 минут.
Первым показателем успешности поднятия паруса будет увеличение частоты вращения мотора силовой установки, также аппарат будет производить снимки по мере расправления парусов.
После раскрытия солнечного паруса судно использует свой момент чтобы подкорректировать ориентацию паруса, маневрируя как морской парусник вдоль солнечных протонов.
Фаза подъёма орбиты продлится около 1 месяца. Спутнику не нужно сохранять круговую орбиту, по мере подъема апоцентра орбиты, ее перигей будет уменьшаться. В конце концов атмосферная тяга превзойдет мощности солнечных парусов и это будет конечная цель миссии. Спутник будет находиться на своей орбите около года, прежде чем сгорит в плотных слоях атмосферы.
LightSail 2 будет виден невооружённым взглядом после выпуска солнечных парусов. На сайте sail.planetary.org можно будет узнать расписание оптимального времени видимости спутника для вашего места проживания.
