Ответ на вопрос
Знамя (проект)
Программа космических экспериментов «Знамя» — серия российских экспериментов 1990-х годов по развёртыванию на орбите плёночных космических зеркал, которые отражают солнечный свет на неосвещённую поверхность Земли. Проведено два эксперимента: успешный «Знамя-2» и неудачный «Знамя-2,5». После неудачи второго эксперимента программа была закрыта[1].
Общие сведения
Что важно знать
| «Знамя» | |
|---|---|
| Задачи | отработка развёртывания плёночных отражателей и освещения земной поверхности отражённым солнечным светом |
| Технические характеристики | |
| Масса | 4,8 кг (отражатель «Знамя-2,5» с элементами конструкции) |
| Диаметр | 20 м («Знамя-2»), 25 м («Знамя-2,5») |
История
Идею орбитального зеркала для освещения ночной стороны Земли развивал немецкий теоретик космонавтики Герман Оберт. В 1954 году он предлагал вывести на орбиту вращающееся зеркало из металлической фольги диаметром около 100 миль (около 160 км), которое удерживалось бы в раскрытом виде центробежной силой, сокращало ночь и освещало холодные страны. По данным журнала Time, меньшее зеркало военного назначения в годы Второй мировой войны рассматривалось в нацистской Германии[2].
Работы над проектом «Знамя» начались в конце 1980-х годов. Его руководителем был инженер Владимир Сыромятников, известный разработкой стыковочных механизмов космических кораблей. Сыромятников занимался солнечными парусами и предложил использовать такие плёночные конструкции для перенаправления солнечного света на Землю, чтобы продлить световой день в городах и сельском хозяйстве. После распада СССР работу над проектом продолжили на средства группы российских государственных предприятий[3]. Работы вёл консорциум «Космическая регата», созданный для разработки космического корабля с солнечным парусом; в него вошли НПО «Энергия» и ещё 15 предприятий космической промышленности[4].
«Знамя-2»
Эксперимент «Знамя-2» должен был подтвердить высказанную ещё в 1920-х годах Фридрихом Цандером идею передачи энергии Солнца на Землю с помощью плоских космических отражателей. Отражатель был выполнен из металлизированной полимерной плёнки и раскрывался за счёт центробежных сил при вращении. Грузовой корабль «Прогресс М-15», на котором проводился эксперимент, был запущен к станции «Мир» 27 октября 1992 года; перед экспериментом стыковочный механизм корабля демонтировали и на его место установили агрегат раскрытия отражателя. По итогам эксперимента разработчики сочли перспективным использование подобных отражателей, в том числе в качестве солнечного паруса[5].
После отстыковки от станции и манёвров «Прогресс М-15» 4 февраля 1993 года развернул 20-метровый отражатель. По данным ТАСС, он создал на земной поверхности световое пятно шириной 8 км с яркостью, эквивалентной свету полной Луны[1]. По данным РБК, диаметр пятна составлял 5 км; оно двигалось со скоростью 8 км/с, было видно в течение 6 минут и прошло через ряд европейских городов, а немецкие метеорологи оценили его яркость как сопоставимую с яркостью полной Луны[6].
Часть районов на трассе светового пятна была закрыта облачностью[5]. Экипаж станции «Мир» снял эксперимент на видео. Эксперимент должен был показать возможность освещения Сибири в долгие зимние ночи[7]. По словам Николая Севастьянова, возглавлявшего консорциум «Космическая регата» в 1990—1993 годах, в ходе эксперимента удалось отработать технологию раскрытия солнечного паруса в космосе, однако средств на дальнейшее развитие проекта найти не удалось. Среди возможных применений технологии Севастьянов называл подсветку северных городов космическими отражателями во время полярной ночи[4].
«Знамя-2,5»
В 1999 году в рамках эксперимента «Знамя-2,5» на грузовом корабле «Прогресс М-40» планировалось развернуть отражатель диаметром 25 м. По данным ТАСС, его расчётная яркость должна была до десяти раз превосходить яркость света полной Луны[1]. Зеркало из алюминизированной плёнки толщиной 5 мкм вместе с элементами конструкции весило 4,8 кг, расчётный диаметр светового пятна составлял 8 км, а максимальная освещённость — около 0,2 лк. Для подсветки выбрали четыре района на трассе полёта — от Караганды и озера Зайсан до Бонна и Пльзеня[5]. В 1998 году Королевское астрономическое общество Великобритании направило руководству консорциума «Космическая регата» официальный протест против эксперимента[8].
На корабле космонавты вместо стыковочного механизма установили агрегат развёртывания отражателя. «Прогресс М-40» отстыковался от станции «Мир» 4 февраля 1999 года. Команда на раскрытие отражателя была выдана, когда корабль находился в 750 м от станции. Одновременно открылась антенна системы сближения «Курс», и полотно зеркала, сделав 15 оборотов, зацепилось за неё. Импульсами двигателей плёнку удалось снять с антенны, однако повторная попытка раскрытия также не удалась, после чего эксперимент был прекращён, а корабль сведён с орбиты[5]. После этого разработку более крупного зеркала отменили[6].
Дальнейшее развитие идеи
В октябре 2018 года ТАСС со ссылкой на China Daily сообщал о планах Китая вывести на орбиту к 2022 году до четырёх спутников «Искусственная Луна» для освещения земной поверхности в ночное время; первый аппарат планировалось запустить над Чэнду в 2020 году[1].
Американская компания Reflect Orbital разрабатывает спутники с плёночными зеркалами для освещения ночной стороны Земли. 9 июля 2026 года Федеральная комиссия по связи США разрешила запуск её первого демонстрационного аппарата Eärendil-1 («Эарендил-1») с плёночным отражателем размером 18 на 18 м, рассчитанного на орбиту высотой 600—650 км[9]. Разрешение касалось только одного демонстрационного спутника, а не всей группировки. В комиссию поступило около 2 тыс. комментариев к заявке: астрономы, специалисты по безопасности полётов и экологические организации опасались, что отражённый свет может мешать наблюдениям и ослеплять пилотов и водителей. Компания заявляла о намерении использовать отражённый свет для освещения удалённых объектов, нужд гражданской и оборонной инфраструктуры и производства энергии[6].
Eärendil-1 должен создавать на поверхности световое пятно шириной около 5 км с яркостью, сопоставимой с полной Луной. В случае успешного испытания Reflect Orbital заявляла о намерении вывести на орбиту 5000 зеркал к 2030 году и 50 000 — к 2035 году. По состоянию на 17 сентября 2026 года запуск Eärendil-1 ожидался в течение года[7].