Cosmos 1 - Cosmos 1

Cet article concerne le projet de voile solaire et le vaisseau spatial. Pour le satellite soviétique, voir Kosmos 1 . Pour la fusée, voir Kosmos-1 .
Cosmos 1
Cosmos1 en orbite.jpg
Le rendu d'un artiste de Cosmos 1 en orbite autour de la Terre
Type de mission La technologie
Opérateur Société planétaire
Durée de la mission Échec de la mise en orbite
Propriétés de l'engin spatial
Masse de lancement 100 kilogrammes (220 lb)
Début de mission
Date de lancement 21 juin 2005 à 19:46:09  UTC  ( 2005-06-21UTC19: 46: 09Z )
Fusée Volna
Site de lancement K-496 Borisoglebsk , Mer de Barents
Paramètres orbitaux
Système de référence Géocentrique
Régime Terre basse
Époque Prévu
 

Cosmos 1 était un projet de Cosmos Studios et de la Planetary Society pour tester une voile solaire dans l'espace. Dans le cadre du projet, un vaisseau spatial sans pilote à voile solaire nommé Cosmos 1 a été lancé dans l'espace à 15:46:09 HAE (19:46:09 UTC ) le 21 juin 2005 depuis le sous-marin Borisoglebsk dans la mer de Barents . Cependant, une panne de fusée a empêché le vaisseau spatial d'atteindre son orbite prévue. Une fois en orbite, le vaisseau spatial était censé déployer une grande voile, sur laquelle les photons du Soleil se pousser , augmentant ainsi la vitesse de l'engin spatial (les contributions du vent solaire sont similaires, mais d' une ampleur beaucoup plus faible).

Si la mission avait réussi, cela aurait été la toute première utilisation orbitale d'une voile solaire pour accélérer un vaisseau spatial, ainsi que la première mission spatiale par un groupe de défense de l'espace . Le budget du projet était de 4 millions de dollars EU. La Planetary Society prévoyait de lever 4 millions de dollars supplémentaires pour Cosmos 2 , une réimplémentation de l'expérience qui sera provisoirement lancée lors d'une mission de réapprovisionnement Soyouz vers la Station spatiale internationale . The Discovery Channel a été l'un des premiers investisseurs. Cependant, les progrès technologiques et la plus grande disponibilité de fentes de ferroutage de faible masse sur davantage de lanceurs ont conduit à une refonte similaire à NanoSail-D, appelée LightSail-1 , annoncée en novembre 2009.

Profil de la mission prévue

Pour tester le concept de voile solaire, le projet Cosmos 1 a lancé un vaisseau spatial orbital qu'ils ont nommé Cosmos 1 avec un complément complet de huit pales de voile le 21 juin 2005 - le solstice d' été . Le vaisseau spatial avait une masse de 100 kg (220 lb) et se composait de huit pales de voile triangulaires, qui seraient déployées à partir d'un moyeu central après le lancement par le gonflage de tubes structurels. Les lames de voile mesuraient chacune 15 m de long, avaient une surface totale de 600 mètres carrés et étaient constituées d'un film PET aluminisé renforcé (MPET) .

Le vaisseau spatial a été lancé sur une fusée Volna (un SS-N-18 ICBM converti ) à partir d'un sous - marin russe Delta III , le Borisoglebsk , submergé dans la mer de Barents . L'orbite circulaire initiale de l'engin spatial aurait été à une altitude d'environ 800 km, là où il aurait déployé les voiles. Les voiles auraient alors progressivement élevé le vaisseau spatial sur une orbite terrestre plus élevée. " Cosmos 1 pourrait augmenter son orbite de 31 à 62 miles [50 à 100 kilomètres] au cours de la durée de vie prévue de 30 jours de la mission", a déclaré Louis Friedman de la Planetary Society.

La mission devait se terminer dans un mois après le lancement, car le mylar des pales se dégraderait à la lumière du soleil.

Propulsion par faisceau possible

L'engin à voile solaire aurait également pu être utilisé pour mesurer l'effet des micro-ondes artificielles qui le visaient à partir d'une installation radar . Une parabole de 70 m à l' installation Goldstone du Deep Space Network de la NASA aurait été utilisée pour irradier la voile avec un faisceau de 450 kW . Cette expérience de propulsion à faisceaux n'aurait été tentée qu'après avoir atteint l'objectif principal de la mission, à savoir le vol contrôlé de la voile solaire.

Suivi

L'engin aurait été visible à l' œil nu depuis la majeure partie de la surface de la Terre: l'orbite prévue avait une inclinaison de 80 °, elle aurait donc été visible à des latitudes allant jusqu'à environ 80 ° au nord et au sud.

Un réseau de stations de suivi à travers le monde, y compris la station Tarusa , à 121 km au sud de Moscou, et le Laboratoire des sciences spatiales de l' Université de Californie à Berkeley , a tenté de maintenir le contact avec la voile solaire pendant la mission. Le contrôle de mission était basé principalement à la société russe NPO Lavochkin à Moscou - un centre que la Planetary Society appelle Mission Operations Moscow (MOM).

La physique

Article principal: voile solaire

L'engin aurait progressivement accéléré au cours de chaque orbite en raison de la pression de rayonnement des photons entrant en collision avec les voiles. Au fur et à mesure que les photons se reflétaient sur la surface des voiles, ils leur transféraient de l' élan . Comme il n'y aurait pas de résistance de l'air pour s'opposer à la vitesse de l'engin spatial, l' accélération serait proportionnelle au nombre de photons entrant en collision avec lui par unité de temps. La lumière du soleil équivaut à un minuscule Accélération 5 × 10 −4  m / s 2 au voisinage de la Terre. Sur une journée, la vitesse du vaisseau spatial atteindrait 45 m / s (100 mph); en 100 jours, sa vitesse serait de 4 500 m / s (10 000 mph), en 2,74 ans de 45 000 m / s (100 000 mph).

À cette vitesse, un engin atteindrait Pluton , une planète naine très éloignée du système solaire, en moins de 5 ans, bien qu'en pratique l'accélération d'une voile diminue considérablement à mesure que le vaisseau spatial s'éloigne du Soleil. Cependant, à proximité de la Terre, l'accélération d'une voile solaire est plus grande que celle de certaines autres techniques de propulsion; par exemple, l' engin spatial SMART-1 propulsé par un propulseur ionique a une accélération maximale de 2 × 10 −4  m / s 2 , ce qui a permis à SMART-1 d'atteindre l'orbite lunaire en novembre 2004 après son lancement en septembre 2003.

Autres aspects

Outre le vaisseau spatial principal, lancé en juin 2005, le projet Cosmos 1 a financé deux autres engins:

  • Un test suborbitaire a été tenté en 2001 avec seulement deux pales de voile. Le vaisseau spatial n'a pas réussi à se séparer de la fusée.
  • Un deuxième vaisseau spatial orbital ( LightSail-1 ) a été lancé en mai 2015.

L'une des pales de voile solaire Cosmos 1 a été exposée au complexe de bureaux du Rockefeller Center à New York en 2003.

Les références

Liens externes