Отже, ми вже переконалися, що Сонце - це не тільки джерело світла і тепла. Для балістикою (втім, як і для геофізиків, біологів, астрономів та інших фахівців, виключаючи з них тих, які дивляться па Солі не тільки як на засіб отримання бронзового кольору шкіри) Сонце приносить масу незручностей. Воно нещадно контролює атмосферу, викликає в ній несподівані обурення, змінює температуру, піднімає і опускає її над Землею і навіть обдуває її своєрідним "вітерцем". Атмосфера бунтує, вона то спучується, то знижується, обливає Землю дощем або накидається суховіями, сковує морозом, змушує вирувати океани і вириває з корінням могутні дерева. Для балістикою відомий оздоровчий гасло "Сонце, повітря і вода - наші кращі друзі" звучить парадоксально. Для них Сонце і повітря - вороги.
Але Сонця цього мало. Його "теплі ласкаві промені" настільки ж жорстоко накидаються на летить космічний апарат і всіма силами намагаються відштовхнути його від себе. І чим світліше його поверхню, ніж біліше він, тим більше ця сила. Воістину Сонце не любить незасмаглій!
Як відомо, при падінні світла на деяку поверхню, а також при його відображенні або випромінюванні виникає світлове тиск. При падінні світла перпендикулярно платівці і повне поглинання його величина світлового тиску буде залежати від відстані до Сонця. В районі Землі на кожен квадратний метр чорної поверхні буде діяти сила в 0,44 міліграма.
Із рівноваги прискорення космічного апарату, що викликається світловим тиском, направлено вздовж променів світла і залежить від характеру відображення світла і розподілу теплового випромінювання по поверхні апарату.
На практиці вельми цікавим є питання про вплив світлового тиску на рух легких надувних куль - супутників типу американського супутника "Ехо". Розрахунки показують, що для висоти польоту нижче 500 км вплив світлового тиску значно менше впливу опору повітря. Практично зазвичай вважають, що при такій висоті польоту сила світлового тиску менше можливих невраховуваних коливань сили опору повітря. Тому при висотах менш 500 км облік впливу світлового тиску на рух супутника Землі, як правило, недоцільний. При висотах польоту понад 500 км сила світлового тиску виявляється порівнянної з силою опору повітря і на висоті 800 км вже перевершує її. Звідси випливає, що світлове тиск чинить відчутний вплив лише на рух невеликих легких супутників з висотою польоту понад 500 км.
При тривалих міжпланетних польотах облік світлового тиску обов'язковий. Як приклад зробимо оцінку величини зміщення міжпланетної станції "Венера-4", запущеної 12 червня 1967 року і досягла поверхні Венери 18 жовтня 1967 року. Вага станції - 1106 кг.
Прискорення станції за рахунок світлового тиску складе f = 1,2x10-8 м / сек 2. Тепер за формулою шляху рівноприскореного руху можна знайти величину зміщення станції в напрямку від Сонця, яке складе близько 1000 км. А це вже чимала величина і нею, зрозуміло, не можна знехтувати, так як вона може відхилити точку попадання на Венеру на 1000 км. Звичайно, це розрахунок наближений і носить якісний характер, але він дає наочне уявлення про вплив світлового тиску на політ космічних апаратів.
Але світлове тиск - це не тільки джерело перешкод в здійсненні космічних польотів. Існують різні проекти використання світлового тиску для керування польотом космічних апаратів аналогічно тому, як це роблять моряки на вітрильному кораблі. Дійсно, світлове тиск можна уподібнити тиску вітру. На космічному кораблі також необхідно мати велику, яка відображатиме сонячне світло, поверхня. Промені Сонця, відбиваючись від цієї поверхні, створюють силу, що впливає па космічний корабель. Ця поверхня вдало названа сонячним вітрилом. Правда, сонячне вітрило не буде сильно "надутий", тому що світлове тиск незрівнянно менше тиску вітру і космічний корабель не "біжить собі у хвилях на роздутих парусах". Але зате цей вітрило може бути зроблений з надзвичайно легкого матеріалу, наприклад, з найтоншої алюмінієвої фольги. Сонячне вітрило у вигляді квадрата зі стороною 10 м створює силу в 90 мг. Маючи на увазі невагомість, парус можна зробити ще більших розмірів, наприклад, у вигляді квадрата зі стороною 100 м. Тоді сила "тяги" збільшиться до 9 м Правда, це як і раніше мізерні сили, але, як ми вже переконалися, на протяжних космічних трасах вони можуть привести до відчутних результатів. Так, якби на станції "Венера-4" стояв сонячне вітрило площею 100 м2 (квадрат 10 X 10 м), весь час своєї площиною орієнтований на Сонце, то це .би призвело до промаху більш ніж на 30 тис. Км.
Таким чином, світлове тиск - це не тільки джерело збурень в русі космічних апаратів. Воно може бути з успіхом використана, правда, в обмежених рамках для вирішення деяких завдань управління польотом і орієнтації апаратів в просторі. Однак якщо в реалізації ідеї використання світлового тиску балістики сприятиме більш-менш ясна динаміка руху апаратів, то у інженерів, які повинні сконструювати сонячне вітрило, можуть виникнути серйозні проблеми. Очевидно, що для досягнення великих керуючих сил необхідні величезні площі вітрила, які можна порівняти, наприклад, з площею стадіону. З якого матеріалу зробити його, як розгорнути його в просторі, що робити, якщо він затінює ряд зірок або планет, які необхідно бачити з корабля? Це далеко не повний перелік проблем, що виникають і тільки з цієї причини, т. Е. Через труднощі інженерного рішення, сонячне вітрило поки ще не знайшов практичного застосування і в силу цього в даний час може бути відданий "в експлуатацію" фантастам і любителям поки нездійсненних проектів.
З якого матеріалу зробити його, як розгорнути його в просторі, що робити, якщо він затінює ряд зірок або планет, які необхідно бачити з корабля?
