До Седни — за десять років: ядерний рушій і сонячне вітрило

Італійські дослідники запропонували дві революційні концепції, здатні доставити зонд до карликової планети Седна усього за одне десятиліття — замість традиційних 30–40 років. У новому препринті команда розглянула термоядерний двигун Direct Fusion Drive (DFD) та надлегкий апарат із сонячним вітрилом, посиленим ефектом термічної десорбції.

Авторська ілюстрація космічного апарата із сонячним вітрилом поблизу Седни. Джерело: DALLE

Седна, відкрита 2003 року на околиці Пояса Койпера, робить повний оберт навколо Сонця за ~10 000 років. Її наступний перигелій припаде на 20752076 рр., коли відстань до світила скоротиться «лише» до 11 млрд км. Автори роботи підрахували, що саме тоді вікно запуску буде найсприятливішим: DFD зонд може дістатися планетоїда приблизно за 10 років, а сонячне вітрило — за рекордні 7 років, скоротивши час подорожі більш ніж удвічі проти хімічних ракет.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Журнал №1 (176) 2020

До товару
Орбіта Седни (червона) у порівнянні з орбітами Юпітера (помаранчева), Сатурна (жовта), Урана (зелена), Нептуна (синя) та Плутона (бузкова). Джерело: wiki

Direct Fusion Drive базується на реакції D-³He й водночас генерує тягу та електроенергію (~1,6 МВт). Постійне прискорення дозволяє не тільки здійснити проліт, а й загальмувати для виходу на орбіту Седни — критично важливо для тривалих спостережень і доставлення 50-кілограмового наукового пакета.

Сонячне вітрило (площа кілька сотень м²) отримає додатковий імпульс, коли спеціальне покриття випаровуватиме молекули під нагрівом Сонця. У поєднанні з гравітаційним маневром біля Юпітера це дає середню швидкість >20 км/с, але дає можливість лише швидкісного прольоту повз Седну та передачі даних під час зближення.

Швидка місія до Седни відкриває «вікно» у ранню історію Сонячної системи: лід, органіка та ізотопи на поверхні карликової планети зберігають хімічний склад протосонячної туманності. Тестування DFD і великих вітрил наблизить людство до Пояса Койпера й навіть об’єктів хмари Оорта, а також забезпечить нові платформи для астрофізичних приладів далекого космосу — від ультрафіолетових спектрографів до радіоінтерферометрів із базою, що виходить за межі орбіти Плутона.

Якщо подорож до крижаних околиць Сонячної системи вас захопила, то наступний крок — розібратися, у яких температурних «мінусах» живе сам космос і чому навіть сонячне світло не завжди рятує від екстремального холоду. Дізнайтеся, наскільки морозно може бути за межами земної атмосфери, чому Місяць стає водночас спекотним і крижаним, та як ці умови впливають на майбутні місії до далеких світів — усе це чекає на вас у нашому матеріалі «Наскільки холодний космос?».

Новини інших медіа
Космічні інвестиції збільшились до рекордних обсягів за перше півріччя
Чорні діри постійно поглинають одна одну для виживання
Прихована загроза у космосі: як виявити супутник з ядерною зброєю
Космічні самітники виявились попередниками зоряних систем
Нейтрино можуть народжуватися всередині загадкових червоних цяток
Ядерну батарею для супутників вперше випробовують у космосі
В архівах TESS вперше виявили планету методом мікролінзування
Космічний апарат NASA New Horizons успішно вийшов із найдовшої гібернації та перебуває у справному стані
Вибухи феєрверків на День незалежності у США помітили з борту МКС
Відставка після тріумфу Artemis II: Джеремі Гансен залишає загін астронавтів