Зачем NASA самый плоский в мире пол?

Я сижу на диване и плыву через пустоту. Он дрейфует через черноту, и ничто не может его остановить. Своеобразное ощущение полета через космос на мягком кресле чрезвычайно расслабляет — дезориентирует, но тошноты не вызывает. Плавность хода означает, что мой компаньон по дивану — инженер космических аппаратов NASA — сидит, скрестив ноги, в позе лотоса, и мы, словно в трансе, плывем через темноту.

К сожалению, очень скоро наш космический диван натыкается на платформу и мы возвращаемся на твердую почву NASA — и это не шутка — которая находится на «объекте с плоским полом» (Flat Floor Facility) в Космическом центре Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама.

И хотя нам казалось, что мы летим через космос, космический диванчик NASA плыл в миллиметре от черного, отполированного, идеально плоского пола, на крошечных столбиках сжатого воздуха. Представьте огромный стол для воздушного хоккея, но струи воздуха выдает шайба, а не его поверхность.

На объекте с плоским полом, как утверждают, самый плоский пол в мире. Изготовленный из черной эпоксидной смолы пол покрывает основание 26-метрового склада. Объекты передвигаются по нему на небольшой воздушной подушке. В связи с этим, если что-то начинает двигаться, то оно будет двигаться, пока не ударится обо что-то — как в космосе.

Конкретно этот диван используется, чтобы показать объект посетителям, но сам «плоский пол» был разработан для испытания систем стыковки космических аппаратов и других новых конструкций и концепций.

Scout

«Мы не можем двигаться вверх и вниз, но можем передвигаться во всех других измерениях», говорит Томас Брайан, старший инженер «плоского пола», который направляет наш диван, мягко подталкивая его пальцем. «Это лучшее, что может быть в комнате для имитации движения по внешнему космосу. С помощью вентилятора можно разогнаться по всему объекту. Собственно, это мы и используем в симуляторах космического аппарата».

Плоский пол в настоящее время используется для разработки космических аппаратов, способных перехватывать и ловить мертвые спутники и другой орбитальный мусор. Они будут намертво схватывать космический мусор и перетаскивать его вниз, чтобы тот сгорел в атмосфере. Но на данный момент инженеры проводили испытания двухэтажного листа из серебристого материала, который слегка покачивался над нами в хрупкой рамке, пока мы проплывали на диване.

Эта возвышающаяся структура представляет собой прототип солнечного паруса для миссии NASA Near Earth Asteroid (NEA) Scout. Изготовленный из тонкого пластика, покрытый алюминием и растянутый на гибких стальных стержнях, этот парус в два раза меньше окончательного варианта. Миссия NEA Scout должна будет навестить и изучить астероид. В 2018 году она будет запущена вместе с первым испытательным полетом новой гигантской американской ракеты — Space Launch System.

Солнечные паруса предназначены для приведения в движение космического корабля, используя только силу фотонов, излучаемых Солнцем. NEA Scout станет одной из первых миссий, в рамках которых эта технология будет использована за пределами орбиты Земли. Ракета SLS выпустит парус где-то между Землей и Луной.

«Если подумать о свете как о частице, у него есть импульс, даже если нет массы, — говорит Лес Джонсон, технический консультант по передовых концепциям NASA. — Когда вы развернете парус в космосе, свет будет его толкать и придавать ему немного ускорения — скорость придется набирать помалу».

Космический аппарат NEA Scout по размерам с коробку обуви, но солнечный парус, который он уместит внутри, сможет развернуться до 86 квадратных метров. Инженеры используют Flat Floor (то есть «плоский пол»), чтобы выяснить, как упаковать парус и оставить место для всех других важных систем космического аппарата, вроде камеры, инструментов навигации и коммуникации.

«Наш полностью функциональный космический аппарат — вот в этой небольшой коробке, — говорит руководитель проекта Лесли Макнатт, которая сидела, скрестив ноги, на космическом диване. — Представьте это самой сложной партией в Тетрис, в которую вы когда-либо играли».

«Все сделано вручную — потребовалось пять инженеров и шесть часов, чтобы сложить парус, — говорит ведущий инженер систем Тиффани Локетт о парусе половинного размера. — Мы используем Z-складку — как складывается аккордеон — которая начинается с двух сторон и встречается посередине. Чем-то напоминает бабочку».

Она признается, что ей снится складывание серебряных листов, и она закаляет себя перед складыванием полноразмерного паруса в грядущие месяцы.

Если полет NEA Scout окажется успешным, Джонсон считает, что солнечные паруса продемонстрируют огромный потенциал для дальнейшего освоения Солнечной системы. «Я хотел бы увидеть паруса побольше для некоторых миссий на тему физики Солнца и освоения глубокой Солнечной системы».

Солнечные паруса можно было бы даже использовать для оснащения судов, которые будут медленно курсировать между Землей и колониями людей на Марсе.

С этим черным полированным полом, стенами без окон, звездчатыми прожекторами и мерцающим солнечным парусом, объект с плоским полом выглядит весьма футуристично. Но есть одна особенность у этого необычного экспериментального объекта, которая показывает, что даже у передовых концепций NASA остаются вполне приземленные проблемы.

«Самую большую проблему, которая у нас тут была, принесли коты, — говорит Брайан, указывая на полосы, местами пересекающий пол. — Это отпечатки котов. Они привыкли жить в туннелях здания и использовали это место для ночных прогулок. Их крошечные отпечатки лап привели к тому, что смола расширилась. Мы поставили стены, чтобы не пускать их, но память в виде отпечатков лап осталась».

В принципе, кошек можно понять. Я бы часами плавал здесь на мягком диванчике. Только не просите меня складывать парус.

По материалам Ричарда Холлингхэма с BBC