В ранние часы 4 февраля 1993 г. на орбите Земли был проведен космический эксперимент «Знамя-2», когда на отстыковавшемся от станции «Мир» грузовике «Прогресс-М15» был развёрнут 8-секционный солнечный парус диаметром 20 м. Впервые было осуществлено искусственное освещение Земли отраженным солнечным светом.
Целью эксперимента «Знамя-2» была проверка работоспособности самой идеи развёртывания на орбите сверхлёгких крупногабаритных плёночных конструкций (КГПК), формируемых центробежными силами, а также возможности управления ими. На оба вопроса был получен утвердительный ответ.
Созданное солнечным парусом размытое световое пятно на поверхности Земли имело диаметр 8 км и перемещалось со скоростью 8 км/с. Гигантский «солнечный зайчик» был виден со станции «Мир» над предрассветной Европой на протяжении 6 мин, пока не растворился в лучах восходящего Солнца над Белоруссией. Европа в то зимнее утро была покрыта густой облачностью. Но немецким метеорологам в Альпах, находившимся над облаками, удалось измерить яркость «зайчика», — она была сопоставима с яркостью полной Луны.
Несмотря на то, что эксперимент «Знамя-2» привлек внимание мировой общественности, доказав возможность освещения Земли с помощью космического зеркала, дальнейшее развитие он не получил. Эксперимент «Знамя-2,5» в 1999 г. закончился неудачей — зеркало уже диаметром 25 м при раскрытии зацепилось за не закрывшуюся антенну грузовика «Прогресс М-40». А более масштабный эксперимент «Знамя-3» с 30-м рефлектором, планируемый ЦНИИмаш уже на борту МКС в 2008 г., был отменён (одной из его задач, кстати, была отработка технологий создания космических парусных кораблей).
Нереализованные возможности
Между тем, планы были грандиозные. После завершения испытаний с 70-м рефлектором предполагалось разместить на ГСО высотой 1700 км целую группировку таких спутников с отражателями диаметром по 200 м. Случись это, выдаваемый ими свет превышал светимость Луны бы уже на два порядка, — любая ночь стала бы днём.
Идея космического освещения Земли была предложена ещё в начале XX века теоретиками космонавтики Фридрихом Цандером в СССР и Германом Обертом в Германии. С помощью космических зеркал можно не только освещать северные города во время полугодовой полярной ночи, но и переориентировать его в районы чрезвычайных ситуаций. А на базе сверхмощных концентраторов солнечного излучения предлагалось создавать системы защиты и энергоснабжения Земли из космоса.
А загорелся идеей космического освещения в 1989 г. и, самое главное, начал воплощать её в жизнь выдающийся советский и российский конструктор Владимир Сергеевич Сыромятников (именно он создал стыковочные механизмы для «Союз-Аполлон», станций «Мир» и МКС с челноками). Об этом эксперименте можно прочитать в его книге «Сто рассказов о стыковке. Часть 2». In the early hours of February 4, 1993, the space experiment “Znamya-2” was conducted in Earth orbit. A 20-meter-diameter solar sail consisting of eight sections was deployed from the cargo spacecraft Progress M-15 after it had undocked from the Mir space station. For the first time in history, artificial illumination of the Earth using reflected sunlight was achieved. The purpose of the “Znamya-2” experiment was to test the feasibility of deploying ultra-light large-scale film structures in orbit, formed by centrifugal forces, as well as to evaluate the possibility of controlling them. Both questions received positive answers.
The diffuse spot of light created on the Earth's surface by the solar sail had a diameter of about 8 kilometers and moved at a speed of 8 kilometers per second. This giant “sunbeam” was visible from the Mir station over pre-dawn Europe for about six minutes before disappearing into the rays of the rising Sun over Belarus. Europe was covered by dense clouds that winter morning. However, German meteorologists in the Alps, located above the cloud layer, were able to measure the brightness of the spot. It was comparable to the brightness of a full Moon.
Although the “Znamya-2” experiment attracted worldwide attention and demonstrated the possibility of illuminating the Earth using a space mirror, the project was not further developed. The “Znamya-2.5” experiment in 1999 ended unsuccessfully when the 25-meter mirror became entangled with an antenna on the Progress M-40 cargo spacecraft that had failed to retract completely during deployment. A larger experiment known as “Znamya-3,” involving a 30-meter reflector and planned by TsNIIMash aboard the International Space Station in 2008, was ultimately canceled. One of its objectives, incidentally, was to test technologies for future solar-sail spacecraft.
Unrealized Possibilities
The plans were ambitious. After testing a 70-meter reflector, engineers proposed deploying an entire constellation of satellites carrying 200-meter-diameter reflectors at an altitude of approximately 1,700 kilometers. Had this project been realized, the illumination produced would have exceeded the brightness of the full Moon by two orders of magnitude, effectively turning night into day.
The idea of illuminating the Earth from space had been proposed as early as the beginning of the twentieth century by pioneering spaceflight theorists Friedrich Zander in the Soviet Union and Hermann Oberth in Germany. Space mirrors could potentially illuminate northern cities during the long polar night and direct light toward areas affected by natural disasters and emergencies. It was also proposed that powerful space-based solar concentrators could be used for planetary energy generation and even Earth-protection systems. In 1989, the idea of space-based illumination captured the imagination of the outstanding Soviet and Russian engineer Vladimir Sergeyevich Syromyatnikov. More importantly, he began turning the concept into reality. Syromyatnikov is best known for creating the docking mechanisms used in the Apollo–Soyuz mission, the Mir space station, and the docking systems between the International Space Station and the Space Shuttle. More information about this remarkable experiment can be found in his book “One Hundred Stories About Docking. Part Two.” En las primeras horas del 4 de febrero de 1993 se llevó a cabo en la órbita terrestre el experimento espacial «Znamya-2». Desde la nave de carga Progress M-15, después de desacoplarse de la estación espacial Mir, se desplegó una vela solar de ocho secciones con un diámetro de 20 metros. Por primera vez en la historia se logró la iluminación artificial de la Tierra mediante luz solar reflejada. El objetivo del experimento «Znamya-2» era comprobar la viabilidad de desplegar en órbita estructuras de película ultraligeras y de gran tamaño formadas por fuerzas centrífugas, así como evaluar la posibilidad de controlarlas. Ambas cuestiones recibieron una respuesta positiva.
La mancha luminosa difusa creada por la vela solar sobre la superficie terrestre tenía un diámetro aproximado de 8 kilómetros y se desplazaba a una velocidad de 8 kilómetros por segundo. Este gigantesco «reflejo solar» fue visible desde la estación Mir sobre la Europa previa al amanecer durante unos seis minutos, hasta desaparecer entre los rayos del Sol naciente sobre Bielorrusia. Europa estaba cubierta por densas nubes aquella mañana de invierno. Sin embargo, meteorólogos alemanes situados en los Alpes, por encima de la capa de nubes, lograron medir el brillo de la mancha luminosa. Su intensidad era comparable a la de la Luna llena.
Aunque el experimento «Znamya-2» atrajo la atención de la opinión pública mundial y demostró la posibilidad de iluminar la Tierra mediante un espejo espacial, el proyecto no tuvo continuidad. El experimento «Znamya-2,5», realizado en 1999, terminó en fracaso cuando el espejo de 25 metros quedó enganchado en una antena de la nave de carga Progress M-40 que no se había plegado completamente. Un experimento aún más ambicioso, denominado «Znamya-3», que preveía un reflector de 30 metros y que iba a ser realizado por TsNIIMash a bordo de la Estación Espacial Internacional en 2008, fue finalmente cancelado. Una de sus tareas, por cierto, consistía en probar tecnologías para futuras naves impulsadas por velas solares.
Posibilidades no realizadas
Sin embargo, los planes eran grandiosos. Tras completar las pruebas con un reflector de 70 metros, se propuso desplegar toda una constelación de satélites equipados con reflectores de 200 metros de diámetro a una altitud aproximada de 1.700 kilómetros. De haberse llevado a cabo, la iluminación producida habría superado en dos órdenes de magnitud el brillo de la Luna llena, convirtiendo prácticamente la noche en día.
La idea de iluminar la Tierra desde el espacio había sido propuesta ya a comienzos del siglo XX por los pioneros de la cosmonáutica Friedrich Zander en la Unión Soviética y Hermann Oberth en Alemania. Los espejos espaciales podrían utilizarse para iluminar ciudades del norte durante las largas noches polares y para dirigir luz hacia regiones afectadas por catástrofes o emergencias. También se propuso utilizar concentradores solares espaciales de gran potencia para crear sistemas de suministro energético e incluso de protección de la Tierra. En 1989, la idea de la iluminación espacial cautivó al destacado ingeniero soviético y ruso Vladímir Serguéievich Syromyatnikov. Y, lo más importante, comenzó a convertirla en realidad. Syromyatnikov es conocido principalmente por haber creado los mecanismos de acoplamiento utilizados en la misión Apolo-Soyuz, en la estación Mir y en los sistemas de acoplamiento entre la Estación Espacial Internacional y los transbordadores espaciales. Se puede encontrar más información sobre este extraordinario experimento en su libro «Cien historias sobre el acoplamiento. Parte 2».
Художественная иллюстрация российского проекта космического зеркала «Знамя-2», на которой изображен освещенный город. An artistic illustration of the Russian Znamya-2 space mirror project, depicting an illuminated city. Una ilustración artística del proyecto ruso del espejo espacial Znamya-2, que representa una ciudad iluminada.
Космический парус, спроектированный в рамках эксперимента «Знамя-3». A space sail designed as part of the Znamya-3 experiment. Una vela espacial diseñada como parte del experimento Znamya-3.
Владимир Сергеевич Сыромятников - руководитель проекта "Знамя". Vladimir Sergeevich Syromyatnikov is the head of the Znamya project. Vladimir Sergeevich Syromyatnikov es el director del proyecto Znamya.
This site uses cookies to help personalise content, tailor your experience and to keep you logged in if you register.
By continuing to use this site, you are consenting to our use of cookies.