Breakthrough Starshot запустила на околоземную орбиту самый маленький спутник в мире
Насколько маленьким можно сделать аппарат на орбите Земли? В 1957 году Советский Союз запустил первый искусственный спутник весом 83,6 килограмма и размером с баскетбольный мяч. 23 июня 2017 года европейская космическая компания Breakthrough Starshot протестировала спутники Sprite, представляющие собой печатную плату 3,5 сантиметра в поперечнике, весом 4 грамма и стоимостью всего 25 долларов США. Создателям спутника удалось разместить солнечные батареи, микропроцессор, датчики и средства связи на поверхности, сравнимой с почтовой маркой.
Sprite не обладают такими же возможностями, как полноразмерный спутник или кубсат — в них установлены только базовые датчики вроде магнитометров и гироскопов. Однако Зак Манчестер (Zac Manchester), создатель концепции крошечных спутников, надеется модернизировать их и добавить более продвинутые датчики. Например, химические детекторы, с помощью которых можно исследовать чужеродную среду. По словам Манчестера, благодаря дешевизне спутников их можно отправлять в опасные места, куда обычно не отправляют астронавтов, чтобы Sprite собрали часть показаний.
Создатель крошечных спутников также добавил, что в будущем можно будет объединять несколько таких в сеть из сотен и тысяч спутников — они сработают, как единый рой. На каждом из них можно разместить датчики, которые собирают и передают информацию на Землю.
Breakthrough Starshot отправила шесть спутников в космос на индийской ракете, а точнее, установила по одному на внешнем корпусе двух спутников побольше — латвийском Venta и итальянском Max Valier. Остальные четыре Max Valier будет нести в грузовом контейнере еще какое-то время. По замыслу команды, после выхода в космос Sprite должны отделиться от поверхности крупных спутников. На сегодняшний день спутники достигли околоземной орбиты (около 600 километров).
Наземные станции в Калифорнии и Нью-Йорке получили сигналы от Sprite, что является весьма значимым достижением. Крошечная солнечная панель на спутнике генерирует всего 100 милливатт электричества под прямыми солнечными лучами. Этого недостаточно, чтобы поддерживать антенну самого простого беспроводного маршрутизатора, но при идеальных условиях хватит, чтобы передавать данные с околоземной орбиты со скоростью, близкой к скорости факсимильного аппарата. Этих 100 милливатт достаточно для управления встроенными микропроцессорами Sprite, которые превосходят полноразмерные спутники 90-х годов с точки зрения вычислительной мощности.
Команда пока не может сказать, поступают ли сигналы от нескольких спутников в разное время, или только от одного. Диспетчеры пытаются установить связь с Max Valier, который, возможно, не смог развернуть свою собственную радиоантенну.
Breakthrough Starshot — детище Стивена Хокинга и российского миллиардера Юрия Мильнера. Цель проекта — приблизить человечество к ближайшей звездной системе Альфа Центавра, которая находится на расстоянии 4,37 световых лет. Хокинг и Мильнер предложили сделать это с помощью множества крошечных спутников, и в рамках первой миссии они были успешно запущены на орбиту Земли.
Впервые Sprite отправились на орбиту в 2011 году на борту Space Shuttle Endeavor, совершавшего свою предпоследнюю миссию. Тогда шаттл доставил три спутника Манчестера на Международную космическую станцию (МКС), где были установлены снаружи, и проработали в течение трех лет в рамках эксперимента по материаловедению. Поскольку спутники разместили на поверхности, обращенной от Земли, сигналы Spite не добирались до планеты. Однако вернувшись из космоса, спутники не вышли из строя и продолжали работать.
Следующая демонстрация работы микроспутников случилась в 2014 году, когда собравший с помощью краудфандинга спутник KickSat размером с коробку для обуви переправил на орбиту сотню Sprite. Но эти спутники не получилось протестировать на полную из-за короткого срока жизни KickSat из-за опасений, что они могут создать (или стать) неконтролируемыми частицами космического мусора, которые могут представлять серьезную угрозу для космонавтов, которые находились в ракете «Союз» на пути к МКС в это самое время.
Военно-воздушные силы разных стран используют мощные радары для каталогизации и отслеживания большинства видов космического мусора, чтобы заранее предупредить космонавтов и спутники. Но Sprite настолько малы, что их сложно найти таким образом.
Федеральные службы США официально запрещают роям Sprite и другим спутникам аналогичных размеров подниматься более чем на 400 километров над Землей. Ниже этого порога тела распадаются относительно быстро и сгорают в атмосфере в течение нескольких недель или месяцев. Зак Манчестер говорит, что это неофициальная зона комфорта в обозримом будущем. Однако он и его коллеги работают над методами, позволяющими Sprite легче захватываться радарами.
Прежде чем Sprite доберутся до звезд, Манчестер уверен, что спутники с большей вероятностью сначала будут использоваться в качестве трехмерной антенны в глубоком космосе для наблюдения за изменениями космической погоды, которые могут угрожать земным сетям и орбитальным космическим аппаратам.
