Звёздный разведчик улетит на 30 световых часов

Спонсируемая NASA группа учёных провела исследование и показала, что современные технологии уже позволяют послать необычайно скоростной зонд в космос на расстояние 30 миллиардов километров и даже получить из этой бездны сигнал.

Этот суперзонд назван "Инновационный межзвёздный исследователь" (Innovative Interstellar Explorer — IIE). NASA не обещает, что миссия непременно состоится, но хотело выяснить – насколько она реальна, без применения антиматерии, реакторов синтеза или иных, полуфантастических пока типов привода. И также надо было придумать наиболее оптимальную схему такого зонда.

"Мы сошлись на том, что это выполнимо", — резюмировал Ральф Макнатт (Ralph McNutt), глава этого исследовательского проекта, учёный из лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory).

 

 

Стартовав в 2014 году, IIE достиг бы дистанции 200 астрономических единиц от Земли (то есть 30 миллиардов километров) примерно в 2044 году. Не скоро? Это весьма быстро, по нынешним понятиям.

"У учёных всегда был и остаётся огромный интерес к потенциальной космической миссии для изучения межзвёздного пространства. Но проблема, с которой мы всегда сталкивались — привод. Нужно убрать все препятствия и "вытолкнуть" зонд из Солнечной системы с такой высокой скоростью, с какой только возможно", — сообщил Макнатт.

Как это может выглядеть?

Ракета-носитель Delta 4 поднимает IIE на околоземную орбиту. Разгонная ступень придаёт аппарату начальную скорость и направляет его во внешнюю Солнечную систему – к Юпитеру.

Газового гиганта машина достигает через два года после старта. Гравитация планеты придаёт аппарату дополнительный толчок, и зонд устремляется в глубину межзвёздного пространства.

Но главный разгон машины – впереди, и обеспечит его собственный привод. Это будут небольшие ионные двигатели (так называемого киловаттного класса), питаемые радиоизотопным генератором, вероятно, на базе маленького двигателя Стирлинга.

Заметим, ионные двигатели вообще считаются очень перспективными в качестве основных двигателей космических аппаратов (как двигатели ориентации и коррекции орбиты — они уже не являются экзотикой).

Именно ионники невиданной ранее мощности NASA намерено поставить на перспективный аппарат для исследования внешней Солнечной системы.

IIE должен быть настолько лёгким, насколько позволит миниатюризация научного оборудования (а его там будет примерно 30 килограммов), и вообще – возможности техники, в частности по созданию миниатюрных радиоизотопных генераторов и мощной, но компактной, системы радиосвязи.

К 2029 году зонд окажется на расстоянии 103 астрономических единиц от Земли и исчерпает запас рабочего тела.

В этот момент скорость машины составит 9,5 астрономических единиц в год (это примерно 45 километров в секунду). Далее она полетит по инерции.

Интересно, что другой гипотетический исследовательский зонд, разработанный (в самых общих чертах) частной американской компанией, способен (по расчётам) улететь на расстояние 250 астрономических единиц всего за 10 лет.

Только вот тот проект намного более фантастичен, сложен для воплощения, чем упомянутый IIE, и требует буквально прорыва в ряде научных и технических областей.

А вот IIE не содержит ни одной детали, которую нельзя было бы построить уже сегодня. Были бы деньги.

Кстати, о деньгах. По оценке учёных, IIE можно построить менее чем за $2 миллиарда.

Так, по мнению авторов исследования, может выглядеть зонд IIE в момент пролёта Юпитера (иллюстрация с сайта space.com).

В этой связи нельзя не вспомнить действующий межзвёздный проект Voyager.

Мы рассказывали, как в мае нынешнего года аппарат Voyager 1 пронзил одну из условных границ Солнечной системы, известную как "termination shock".

А ещё мы поведали вам историю о том, как весь проект Voyager оказался на грани закрытия (в том же материале — обзор всей этой почти 30-летней миссии). И надо сказать, что история эта так и не разрешилась.

Недавно конгрессмен Вернон Элерс (Vernon Ehlers) попросил руководителя NASA Майкла Гриффина (Michael Griffin), продолжать держать "научное ухо" настроенным на зонды Voyager. "Кажется глупым ждать все эти годы, чтобы достигнуть гелиосферы, и затем внезапно вытянуть штепсель из розетки", — сказал Элерс Гриффину.

"Я думаю также, что довольно странно было бы сейчас выключить Voyager 1 и 2", — ответил руководитель агентства. "Тем не менее, в этом году NASA ещё проведёт оценку и решит – сохранять проект или нет", — добавил Гриффин.

Понятно, что вопрос финансирования реального IIE повисает в воздухе.

Зато учёные успокоили руководителей NASA, мол, если мы решимся послать крошечный зонд на такое большое расстояние, то вполне сможем получать с него научную информацию с приличной скоростью передачи данных.

Да, для этого потребуется модернизировать сеть радиотелескопов Deep Space Network, но это уже осуществляется понемногу.

Да, в какой-то момент мы уже перестанем посылать запросы и корректирующие команды на зонд, а лишь будем слушать его и полагаться на долговечность бортовой электроники (в конце миссии радиоволны с зонда будут лететь к нам около 30 часов).

Но всё это – вполне реально, и никаких принципиальных трудностей в проекте IIE – нет.

Трудность только одна – убедить налогоплательщиков, что для земной науки очень важно послать килограммов, так, сто железа в невообразимо далёкие глубины космоса.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru