Нанотехнологии. Правда и вымысел

Начальный этап проекта «Знамя-2,5» прошел без замечаний, в строгом соответствии с запланированной программой эксперимента. Корабль был успешно выведен на орбиту и состыкован с орбитальной станцией «Мир», в составе которой находился до февраля 1999 года. Основной этап эксперимента по развертыванию отражателя начался сразу же после отстыковки грузового корабля от станции 4 февраля 1999 года. К сожалению, дальнейший его ход был прекращен из-за несогласованности в работе обеспечивающих систем (ошибки в автоматической программе управления кораблем). Команда на открытие антенны не была блокирована, полотнище отражателя зацепилось за эту открытую антенну и пришло в негодность.

В настоящее время остается неоднозначная оценка результатов проведенных экспериментов, а также подвергается сомнению целесообразность дальнейших исследований в этой области. Перед началом эксперимента «Знамя-2,5» на собрании Международного астрономического союза астрономы выражали беспокойство, что будут созданы помехи для наблюдения ночного неба, так как лучом рефлектора могут быть уничтожены чувствительные астрономические детекторы. Также высказывались опасения, что по аналогии с улицами городов и экранами телевизоров, вскоре и «романтическое» ночное небо будет не загадочно мерцать миллиардами звезд, а светиться лучами, которые будут проецировать рекламу на огромные площади, что впрочем вполне возможно.

Однако, по нашему мнению, реализация данной программы имеет громадное практическое и экономическое значение, например, для ночного освещения таких крупных городов, как Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, освещения городов в высокоширотных районах, особенно в период долгой полярной ночи, а также для работ, проводимых в чрезвычайных ситуациях на больших и удаленных территориях.

В настоящее время российскими учеными из Консорциума «Космическая регата» ведется подготовка к осуществлению принципиально нового этапа данного эксперимента — «Знамя-3». Проект по-прежнему предполагает использование для вывода на околоземную орбиту конструкции солнечного отражателя отечественным грузовым кораблем «Прогресс». В конструкцию грузового отсека корабля будет встроен рефлектор солнечного отражателя диаметром 60–70 м, что уже в 2,5 раза превосходит предыдущие показатели. При этом современные возможности нанотехнологий по созданию тонких металлизированных пленок могут не только обеспечить изготовление экрана таких размеров, но и позволить значительно снизить общий вес конструкции.

Система следующего поколения солнечных отражателей должна состоять из группы (10–12 штук) космических рефлекторов (диаметром более 200 м), отражающих солнечный свет с орбиты высотой 1658 км (двухчасовая орбита) на ночную сторону Земли. При этом они будут способны последовательно обеспечить искусственное освещение нескольких больших городов с освещенностью до 40 лк (в 400 раз выше естественной освещенности в полнолуние). Общая площадь освещения может достигать десятков квадратных километров.

Также необходимо разработать и разместить на борту «Прогресса» электромеханическое и вычислительное оборудование нового типа для управления ориентацией корабля. Возможности современной нанотехнологической электроники способны обеспечить осуществление данных задач, что позволит осуществлять ориентирование корабля с более значительным моментом инерции без дополнительного расхода топлива реактивных двигателей.

Планировалось, что эксперимент будет повторно осуществлен еще в 2008 году в рамках прикладной научной программы Международной космической станции, но на данный момент он остается нереализованным.

Практические достижения современных нанотехнологий по созданию нанометрического пленочного полотна с большими габаритами и незначительной массой способны не только внести вклад в решение проблем энергосбережения, но и открыть совершенно новые возможности космонавтики. Тонкопленочные нанотехнологии в будущем позволят построить космические аппараты специализированного назначения (энергетические системы в космосе, парусные космические корабли, антенны-ретрансляторы, антенны-излучатели для аппаратов исследования дальнего космоса, противометеорные вакуумные экраны, гироскопические энергосберегающие системы и т. д.).

В заключение следует отметить, что в России у ряда политиков бытует мнение, что раз мы являемся богатой энергетической державой, то развивать альтернативные источники энергии, особенно возобновляемые, заниматься энергосбережением нецелесообразно и даже вредно. Однако это не так — катастрофическая зависимость российской экономики от невозобновляемых природных энергоресурсов, так называемая нефтегазовая игла, не только не стимулирует развитие в нашей стране энергоемких производств, но и в целом негативно сказывается на перспективах будущего России.

Наноразмерная электроника