Флот космических парусников будет исследовать межзвёздные астероиды
Учёные предложили идею, звучащую как научная фантастика. Предлагается запустить в космос целый флот парусников, который будет дежурить в ожидании межзвёздных астероидов и комет. В это трудно поверить, но за смелым проектом стоит самая обычная физика.
Гости издалека
До сего дня только два объекта на глазах астрономов прошли Солнечную систему транзитом — Оумуамуа или комета Борисова. Астрономы считают, что таких гостей должно быть гораздо больше, просто их трудно заметить: очень уж они маленькие и быстрые. Но быстродействующие автоматические телескопы всё увереннее берут небо под контроль, так что таких открытий вскоре должно стать больше.
Однако разглядывать небесное тело с Земли хорошо, а запустить к нему зонд лучше. Космические аппараты, "разглядывающие" объект вблизи, дают куда больше информации, чем телескопы. Иначе никто не отправлял бы орбитальных зондов к другим планетам и астероидам.
Ну а если речь идёт об объекте, который родом из другой звёздной системы, то тем более нужно собрать как можно больше сведений. Просто обидно упускать такой случай, ведь долететь до другой звезды мы пока не можем, а тут он, как говорится, сам пришёл.
Но есть проблема. Межзвёздные объекты действительно быстрые (просто по определению: иначе они не преодолели бы притяжение своего светила). Так, Оумуамуа был обнаружен в октябре 2017 года, а уже в январе 2018 года он стал недоступен даже для самых мощных телескопов. И хотя орбиту Нептуна он пересечёт только в 2021 году, догнать его невозможно. Ведь "Вояджер-2" летел к Нептуну 12 лет, и с тех пор межпланетные перелёты не стали быстрее. Не говоря уже о том, что зонд нужно спроектировать и построить, а это тоже занимает годы.
Гравитация Солнца отправит парусник в нужном направлении.
Иллюстрация MIT.
Парусник-перехватчик
Исследователи из Массачусетского технологического института предложили иной подход. Они считают, что стоит заранее запустить в космос целую армаду дешёвых зондов, чтобы они были готовы в любой момент отправиться на перехват мимолётного гостя.
Аппарат, по этому замыслу, должен неподвижно висеть в одной точке и ждать команды на движение.
Висеть в одной точке в космосе? Не обращаться вокруг Солнца? Как это возможно? Возможно, отвечают исследователи, если использовать солнечный парус.
Сила притяжения направлена к Солнцу и прямо пропорциональна массе зонда. Сила давления света на космический парус направлена от звезды и прямо пропорциональна площади паруса. Обе силы одинаково меняются с расстоянием. Это значит, что при правильном соотношении массы и площади эти силы уравновесят друг друга, и конструкция зависнет неподвижно! Авторы называют такие зонды статическими спутниками, или статитами.
Впрочем, поскольку этот баланс не может быть абсолютно точным, перехватчик всё же будет двигаться по орбите, но очень медленно.
А как же взять курс на межзвёздного гостя? И как его догнать, ведь космические парусники не отличаются скоростью?
Вот для этого, по мысли авторов, и нужен целый флот. Потому что на перехват будет отправлен тот аппарат, который находится позади транзитёра, уже облетевшего наше светило по гиперболе.
Этому зонду нужно просто сложить парус. Гравитация Солнца сама отправит его догонять гостя, причём так энергично, что даст ему все шансы на успех.
Пролетая мимо межзвёздного объекта, перехватчик выпустит кубсаты с приборами. Они выйдут на орбиту вокруг небесного тела, изучат его и передадут данные на Землю.
Смелая концепция уже получила предварительное одобрение в рамках Программы передовых инновационных концепций НАСА (NASA Innovative Advanced Concepts, или NIAC). Теперь у авторов есть девять месяцев на то, чтобы подготовить детальное обоснование реалистичности своей идеи.
Если жюри сочтёт расчёты убедительными, проект перейдёт в следующую фазу конкурса, где ему предстоит побороться за финансирование.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о других идеях, участвующих в конкурсе NIAC. Так, мы писали о проекте 30-метрового космического телескопа с самосборкой и радиотелескопа на Луне.