Прототип электрического паруса для космических путешествий уже создан

История эволюции космических двигателей удивительна: реактивные химические, реактивные ионные, а в будущем просматриваются фотонные двигатели и двигатели, работающие на антиматерии…

Впрочем, уже просматривается на горизонте использование ещё одного устройства для движения аппаратов. Это – электрический солнечный парус. И прототип такого паруса уже создан.

В первой половине января 2013 года лаборатория электроники университета Хельсинки создала первый рабочий прототип электрического солнечного паруса «ESAIL». Этот парус способен улавливать энергию солнечного ветра. В отличие от ионных двигателей, кстати, тоже пока инновационных, он способен создавать тягу для использующих его космических аппаратов без расхода рабочего тела. Точнее, рабочее тело практически неистощимо – это и есть солнечный ветер.

Сама идея отправиться в путешествие под парусами в космос высказывалась давно. Ещё в 20-е годы XX века Фридрих Цандер говорил о сооружении для этого солнечныго паруса, приводящего в движение космические аппараты под действием достаточно большого давления потока солнечного света. В изначальном своём виде эта идея тогда так и не была реализована, но интересное развитие получила.

Так, в 2006 году доктор Пекка Янхуненен (Pekka Janhunen) предоставил концепцию электрического паруса (ESAIL), создающего необходимую тягу при помощи взаимодействия с заряженными частицами нескончаемого солнечного ветра.

Источник высокого напряжения вместе с электронной пушкой на сети формирует из тонких проводников положительный заряд. Создаётся электрическое поле, тормозящее протоны, электроны и ионы солнечного ветра. Ударяясь на средней скорости порядка 468 километров в секунду, частицы передают свой импульс парусу и тем самым приводят в движение космический корабль.

Во время первого обсуждения проект электрического паруса восприняли как в принципе реалистичный, но требующий разработки методики создания прочной сетки из сверхтонких (10 – 20 микрометров) проводников.

Конструкция паруса должна быть достаточно лёгкой, но вместе с тем и прочной, чтобы выдерживать бомбардировку метеороидами (метеорными телами). Защита от разрушения подразумевает частое соединение проводников. В нынешней версии прототипа она выполнена через каждый сантиметр при помощи ультразвуковой сварки.

Общая длина проводников из сверхчистого алюминия составила почти километр, число же точек сварки превысило 90 тысяч. При толщине проводников 25 – 50 микрометров ещё четыре года назад подобное считалось невозможным.

Теоретически такой парус сможет использовать энергию потока заряженных частиц не только от Солнца, но и от любой звезды (если окажется в системе этой звезды). Для обеспечения приемлемой скорости разгона в условиях реальности суммарную протяжённость проводников электрического паруса надо увеличить приблизительно в 2000 раз.

Испытания паруса начнутся уже в этом году.