В России помимо работ над проектом “Знамя” в МГТУ им. Н.Э. Ба-
умана ведется разработка космического эксперимента “Парус-МГТУ”
[16], в ходе которого с малого космического аппарата, запущенного с
Международной космической станции, должен быть раскрыт прототип
двухлопастного роторного солнечного паруса. Разработка ведется с
2009 г. коллективом студентов, аспирантов и преподавателей МГТУ
им. Н.Э. Баумана. В 2012 г. космический эксперимент “Парус-МГТУ”
вошел в долгосрочную программу космических исследований на МКС
по секции “Космическое образование” [17]. Данная работа выполнена
в рамках подготовки космического эксперимента “Парус-МГТУ”.
Зависимость оптических характеристик от механических на-
пряжений в материале.
На сегодняшний день первоочередной зада-
чей в области солнечных парусов является отработка их раскрытия
и анализ динамики их последующего поведения. Вместе с тем для
создания полноразмерных солнечных парусов в будущем необходимо
провести анализ влияния различных факторов на оптические и меха-
нические характеристики материалов и, следовательно, на эффектив-
ность целевого применения конструкции, на его прочность и тепловой
режим. Такими факторами могут являться: эффекты радиационной и
температурной деградации, неидеальность формы поверхности, зави-
симость оптических и термодинамических характеристик от механи-
ческих напряжений и др.
В дальнейшем будем рассматривать влияние механических напря-
жений в материале на оптические характеристики, которые, в свою
очередь, влияют на тепловой режим конструкции и на эффективную
тягу солнечного паруса. Затем, зная данные зависимости, получим
выражение для эффективной тяги солнечного паруса.
Анализ существующей открытой литературы по данному вопросу
не позволил выявить данные, которые бы однозначно указывали на
степень влияния рассматриваемого феномена на оптические характе-
ристики. Так, в большинстве источников, в которых анализируются
оптические характеристики полиимидных и полиэтилентерефталат-
ных пленок, не указывается, при каких механических нагрузках были
получены данные характеристики. Вместе с тем возможно получить
косвенные свидетельства в пользу данного феномена из других иссле-
дований.
В работе [18] приведены результаты исследования отражательных
характеристик тонких пленок из оксида цинка в зависимости от по-
перечных деформаций в плоском напряженном состоянии. Измерения
были проведены для диапазона энергий фотонов от 3,36 до 3,41 эВ, что
соответствует диапазону длин волн от 370 до 364 нм (ближний ультра-
фиолетовый диапазон). Спектральная отражательная способность для
определенных длин волн может изменяться в широких пределах: так,
64 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 3
