Под темным, усыпанным звездами небом ученые из Национальных лабораторий Сандия в Нью-Мексико тестируют необычный инструмент для защиты планеты — гелиостаты.

«Гелиостат — это огромное моторное зеркало размером в несколько метров, которое фокусирует солнечный свет на башне, как гигантская лупа», — объяснил Space.com Джон Сандуски, специалист лаборатории. — «Днем оно поворачивается, чтобы удерживать отражение солнца, нагревая воду или расплавляя соль для выработки сотен мегаватт электроэнергии».

Но ночью эти поля зеркал простаивают. «Они просто стоят без дела», — отмечает Сандуски в своем заявлении. Ученый предлагает использовать их для поиска астероидов, угрожающих Земле. «Ночью гелиостаты могут фокусировать не солнечный, а звездный свет. Да, энергии от звезд будет меньше, но даже слабый свет достаточно уловить фотодиодами — как в солнечных батареях», — говорит он.

Идея родилась благодаря масштабам: в США уже установлены тысячи гелиостатов. Они способны собирать свет от тусклых объектов — например, небольших астероидов на околоземной орбите. «Это дешевая возможность использовать уже существующую инфраструктуру», — подчеркивает Сандуски. «Поначалу технология станет дополнением к обсерваториям, но в перспективе позволит находить даже далекие или мелкие астероиды».

Как это работает?

В отличие от телескопов, гелиостаты не формируют изображения. Они фиксируют частоту сигнала, вызванного движением астероидов. «Это похоже на то, как по звуку колокольчиков можно определить направление ветра», — приводит аналогию ученый. Зеркала плавно поворачиваются, создавая «ритм» звездного света. Астероид, пересекающий этот паттерн, искажает частоту сигнала.

Разница составит менее 1 миллигерца, но точная синхронизация по GPS и современная электроника смогут уловить отклонение. «Чем быстрее движется астероид, тем заметнее сдвиг», — поясняет Сандуски.

Испытания и перспективы

Уже сейчас один из 212 гелиостатов Национального центра испытаний солнечных тепловых систем в Альбукерке участвует в экспериментах. Зеркало медленно сканирует ночное небо, отслеживая звезды. Следующий этап — поиск известной планеты для теста точности.

Однако для глобального применения необходимо:

1. Синхронизировать сеть гелиостатов через GPS.
2. Оснастить их фотодиодами и дополнительной электроникой.
3. Перепрограммировать систему управления для работы со звездами.

Первые результаты и расчеты Сандуски представил на конференции Общества фото-оптических приборов и инженерии (SPIE) в 2024 году. «Новые идеи требуют критики и доработки. Мы открыты к сотрудничеству с учеными и инвесторами», — говорит он.

Помимо астероидов, технология может найти применение в изучении космического мусора и комет. А в партнерстве с проектами вроде Breakthrough Starshot гелиостаты, возможно, станут частью систем лазерной коммуникации с зондами в дальнем космосе. Ученые также рассматривают их для мониторинга климата — например, отслеживания выбросов метана по отраженному спектру.

«Представьте: те же зеркала, что днем дают нам энергию, ночью превращаются в щит Земли. Это экономично и логично», — резюмирует Сандуски. Осталось доказать, что концепция работает на практике.