Экстремальная миссия: предложен план достижения межзвездного объекта 3I/ATLAS на краю Солнечной системы

План предусматривает запуск зонда в 2035 году, который после сложной последовательности орбит достигнет точки сближения с аппаратом 3I/ATLAS в 2085 году.

Перехват произойдет на расстоянии 732 астрономических единиц (а.е.), что примерно в 732 раза превышает расстояние между Землей и Солнцем и эквивалентно 109 миллиардам километров.

Для достижения этой цели миссия будет опираться на «эффект Оберта».

Этот маневр работает как гигантская рогатка: он заключается в том, чтобы позволить космическому аппарату упасть в направлении гравитации Солнца, и как только он достигнет ближайшей и самой быстрой точки, включить двигатели.

Приложив максимальную силу в момент пикового ускорения, мощность многократно увеличивается, запуская зонд в глубокий космос, как снаряд. Однако достижение такой скорости имеет свою цену: экстремальная близость к солнечному теплу.

Для этого требуется исключительная защита, поэтому исследователи предлагают использовать теплозащитный экран из углеродного композита — аналогичный тому, что используется в солнечном зонде Parker НАСА , — но усиленный слоями аэрогеля, чтобы выдерживать температуру до 1400 °C.

Космическому аппарату необходимо приблизиться к центру звезды на расстояние всего 3,2 солнечных радиуса, расположившись глубоко в солнечной короне.

В этой области адской жары целостность техники должна быть абсолютной, чтобы предотвратить испарение приборов до завершения работы двигателя. Для того чтобы этот «скачок» стал возможен, космический аппарат должен быть одновременно лёгким и мощным. Его масса оценивается в 500 килограммов, 73 из которых приходится на защитный экран.

Это оставляет достаточно места для необходимых научных приборов, позволяющих детально изучить состав таинственного межзвёздного гостя.

Рекордная скорость и время в пути

Путешествие начнётся с первоначального разгона с Земли с помощью ракет Starship Block 3, чтобы сначала направиться к Юпитеру.

Этот шаг имеет решающее значение: зонд будет использовать гравитацию гигантской планеты, чтобы замедлить свой земной импульс и позволить ему «упасть» под правильным углом к ​​Солнцу. Без этого обходного пути через Юпитер космический аппарат двигался бы слишком быстро, чтобы приблизиться к солнечной короне достаточно близко для выполнения финального манёвра. После преодоления гравитационного вращения скорость перехвата будет полностью зависеть от дополнительного ускорения, достигнутого во время прохождения Солнца.

Если будет достигнуто увеличение скорости на 8,36 километров в секунду, зонд перехватит 3I/ATLAS через 50 лет полета.

Если скорость удастся увеличить до 10,36 километров в секунду — показателя, аналогичного тому, которого достиг зонд «Рассвет» , — время сближения сократится всего до 30 лет.

Эта скорость сделает космический аппарат самым быстрым объектом, когда-либо созданным человеком.

Стоит ли этим заниматься?

Несмотря на техническое достижение, возникает вопрос, имеет ли смысл преследовать объект, который уже удаляется.

Т. Маршалл Юбэнкс, соавтор предложения и бывший ученый НАСА, размышляет о значимости этого нынешнего гостя в свете будущих открытий:

«Посмотрим. Возможно, после обнаружения, скажем, десяти межзвездных объектов, 3I/ATLAS покажется обыденным явлением, и отправлять на него экспедицию не станет целесообразно. Но, с другой стороны, возможно, он окажется другим и необычным, и возникнет огромное желание его исследовать».

Независимо от того, удастся ли в конечном итоге захватить эту странную комету, разработка предложенных траекторий открывает двери для исследования таинственной Планеты Девять или отправки космических аппаратов в регионы, настолько отдаленные, что ранее считались недоступными.

На данный момент 3I/ATLAS продолжает свое путешествие в космическую пустоту, но этот солнечный маневр демонстрирует, что пределы нашей системы не являются непреодолимыми.

источник