Солнечный парус не ловит солнечный ветер как корабельное полотно ловит воздушный. Его тонкая отражающая поверхность получает небольшой толчок от фотонов, и если удерживать аппарат правильно, этот толчок постепенно меняет скорость и орбиту. Одни миссии проверяли само раскрытие мембраны, другие пытались использовать свет как двигатель. В списке эти результаты разделены, чтобы не выдавать демонстрацию паруса за дальний межпланетный перелёт.
| Место | Проект | Год | Главная проверка |
|---|---|---|---|
| 5 | NanoSail-D2 | 2010 | Раскрытие компактного тормозного паруса |
| 4 | LightSail 1 | 2015 | Развёртывание паруса из CubeSat |
| 3 | ACS3 | 2024 | Композитные выносные балки и крупная мембрана |
| 2 | IKAROS | 2010 | Ускорение и изменение курса под давлением света |
| 1 | LightSail 2 | 2019 | Управляемое солнечное плавание на орбите Земли |
5. NanoSail-D2
NASA запустило NanoSail-D2 в 2010 году как компактный технологический эксперимент. Спутник раскрыл примерно десятиметровую квадратную мембрану, которая увеличивала сопротивление верхних слоёв атмосферы и помогала аппарату быстрее сходить с орбиты. Здесь парус работал прежде всего как тормозной экран, а не как средство разгона солнечным светом.
Этот проект важен как проверка простой механики: сложенную плёнку нужно удержать внутри небольшого корпуса, а после команды развернуть без спутывания и разрыва. Для будущих малых спутников это полезный способ завершать миссию, не оставляя аппарат надолго на орбите. NanoSail-D2 показывает, что слово «парус» описывает форму поверхности, но не всегда означает одинаковый способ движения.
4. LightSail 1
Первый LightSail запустили в мае 2015 года. После выхода на орбиту аппарат развернул четыре сегмента отражающей мембраны общей площадью около 32 квадратных метров. Низкая орбита не позволила надёжно проверить движение за счёт солнечного давления: сопротивление разреженной атмосферы было сильнее ожидаемого. Но команда получила снимки раскрытого паруса и испытала системы управления и связи.
Из-за ограничений орбиты LightSail 1 часто называют проверкой развертывания, а не завершённой демонстрацией солнечного плавания. Он помог проверить конструкцию следующей миссии: малый спутник должен был пройти через запуск, отделение, раскрытие панелей и передачу изображений. Его место в подборке связано с тем, что именно такая последовательность испытаний подготовила более сложный управляемый полёт.
3. ACS3
NASA запустило Advanced Composite Solar Sail System в апреле 2024 года. Проект проверял не только тонкую отражающую плёнку, но и лёгкие композитные балки, которые выдвигаются и удерживают её форму. В раскрытом состоянии площадь паруса составила около 80 квадратных метров. Команда использовала камеры аппарата, чтобы наблюдать геометрию мембраны и работу конструкции.
Большой парус бесполезен, если несущие элементы слишком тяжёлые или не разворачиваются надёжно. Поэтому ACS3 сосредоточился на конструкции, пригодной для будущих недорогих миссий. Проект завершён как демонстрация технологии; его не следует описывать как дальний перелёт под солнечным давлением. В сравнении с LightSail 1 здесь основное внимание сместилось с самой плёнки на опоры и масштаб.
2. IKAROS
Японский аппарат IKAROS стартовал в мае 2010 года вместе с миссией «Акацуки». Его квадратный парус со стороной около 14 метров развернулся благодаря вращению аппарата. На мембране находились тонкоплёночные солнечные элементы, а жидкокристаллические устройства помогали менять ориентацию. По данным JAXA, миссия подтвердила ускорение от солнечного света и продемонстрировала управление траекторией.
Это был первый межпланетный аппарат, который показал, что свет может быть не только источником энергии для панелей, но и способом менять движение. IKAROS прошёл в направлении Венеры и работал в глубоком космосе, где слабое непрерывное давление со временем накапливает заметный эффект. Его конструкция отличалась крупной тонкой мембраной и объединяла движитель с выработкой электричества.
1. LightSail 2
LightSail 2 провёл в космосе с июня 2019 года до ноября 2022-го. Он развернул парус площадью около 32 квадратных метров и регулярно менял его ориентацию относительно Солнца. Так команда показала, что малый спутник способен управляемо получать толчок от света и изменять свою орбиту. Атмосферное сопротивление в конце концов опустило аппарат ниже, но миссия завершилась после нескольких лет наблюдений.
В отличие от NanoSail-D2, LightSail 2 использовал солнечное давление именно для движения, а не только для ускоренного схода с орбиты. По сравнению с IKAROS, он работал на околоземной орбите и подтвердил управляемость CubeSat-платформы. Этот результат сделал солнечный парус проверенным способом управления малым аппаратом, хотя не превратил его в быстрый двигатель для больших грузов.
Каждый проект снимал отдельный риск: упакованная мембрана должна раскрыться, опоры должны удержать её форму, а ориентация должна превращать слабое давление света в полезный манёвр. Вместе эти испытания постепенно переводят солнечный парус из красивой схемы в конкретную космическую технологию.