До бесконечности и дальше, с роем крошечных машин • The Register

Боффинс считает, что будущее освоения космоса может принадлежать небольшим и доступным зондам, уплывающим под воздействием энергии Солнца.

В предварительном издании под названием «БЛАГОСЛОВИЕ: Межпланетные исследования с участием множества недорогих космических кораблей» авторы Александр Альвара, Лидия Ли, Эммануэль Син, Натан Ламберт, Эндрю Вестфаль и Кристофер Пистер обрисовывают проект, целью которого является достижение того, чего нет. один из них уже использовал парк дешевых крошечных космических кораблей на базе Linux.

«Проект BLISS призван продемонстрировать, что технологии мобильных телефонов и другие виды миниатюризации посредством технологических достижений открывают беспрецедентные возможности в космосе», — заявляют в своей статье авторы, связанные с Калифорнийским университетом в Беркли.

Космические корабли BLISS, каждый из которых имеет массу около 10 граммов, меньше, чем CubeSat объемом 10 см3 и массой 1,33 кг (3 фунта). Конструкция BLISS представляет собой печатную плату, соединенную с солнечной панелью, образующую Т-образную форму, буксируемую значительно большим солнечным парусом с дополнительным «рулонным парусом», обеспечивающим вращение корабля.

Эти космические корабли, стоимость каждого из которых составит менее 1000 долларов, состоят из: квадратного майларового паруса площадью 1 м2; двигатели микроэлектромеханической системы (МЭМС) для управления парусом; инерционный измерительный блок (IMU) для измерения вращения; лазерный передатчик и оптический приемник на однофотон-лавинном диоде (SPAD); ребро радиатора из высокоориентированного пиролитического графита (HOPG) для терморегулирования; литий-полимерный аккумулятор; камера iPhone; ПК VoCore2 под управлением Linux и специального программного обеспечения; и солнечные элементы Alta.

Постоянные читатели Reg знают, что Linux уже летал в космос: например, на Международную космическую станцию ​​и на Марс. А SpaceX использует специальный дистрибутив Linux в своих широкополосных интернет-спутниках Starlink.

Авторы утверждают, что более крупные космические корабли с солнечными парусами сложны в постройке, они дорогостоящи и, как правило, требуют длительности миссий порядка дюжины лет из-за времени транзита. По их словам, даже CubeSats требуют сотни квадратных метров площади парусов, чтобы обеспечить полезную тягу.

Для космического корабля массой 10 грамм солнечный парус площадью 1 м2 представляет собой наиболее практичный вариант движения, а конструкция BLISS, по их утверждению, будет хорошо работать в масштабе. Флот из тысячи человек будет весить всего 10 килограммов, а стопка парусов, обеспечивающих движение вперед, будет иметь толщину всего несколько миллиметров.

Ученые из Беркли предполагают, что подходящей первоначальной миссией было бы получение изображения где-то от десяти до нескольких сотен объектов, сближающихся с Землей (ОСЗ).

«Известно около 20 000 ОСЗ, из которых примерно 1000 считаются астероидами диаметром более 1 км», — отмечают они. «Только 10 из этих ОСЗ были посещены космическими кораблями».

Моделируя полет к Бенну – околоземному астероиду, который в 2020 году посетил космический корабль НАСА Osiris-REx – космические ученые подсчитали, что корабли BLISS смогут совершить полет туда и обратно всего за 5,1 года (1866 дней).

Миссия Osiris-REx заняла чуть более семи лет (2572 дня), и образцы должны вернуться на Землю в сентябре этого года. После завершения миссия обойдется примерно в 1,2 миллиарда долларов.

После завершения тестового запуска ОСЗ команда BLISS предлагает собрать материал с тысяч комет семейства Юпитера с помощью космического корабля. Они отмечают, что самое последнее Планетарное десятилетнее исследование США определило сбор образцов комет как высокоприоритетную миссию, но ее нельзя было завершить до середины 2040-х годов с использованием подхода, предложенного в конкурсе «Новые рубежи». Они настаивают, что с помощью 10-граммового корабля BLISS миссия может быть завершена в течение следующего десятилетия.

Что касается радиационной защиты, BLISS стремится надеяться на лучшее. «Бюджет массы BLISS не позволяет обеспечить достаточную защиту, чтобы оказать существенное влияние на дозу, попадающую в электронику», — заявляют авторы. «Тем не менее, тщательно спроектированная электроника должна с достаточной вероятностью выдержать многолетнюю миссию».

А если нет, возможно, стоит пожертвовать несколькими недорогими Linux-машинами ради науки. ®