Starship сможет долететь до Урана в два раза быстрее

Уран, ледяной гигант на окраине Солнечной системы, считается одной из самых загадочных и интересных целей для исследования. Несмотря на это, конкретный план по отправке какого-либо космического аппарата или корабля к нему до сих пор не утвержден. Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) в своей новой работе предлагают возможный вариант транспортного средства для отправки к далекой планете — им может стать мощнейший на сегодняшний день корабль Starship от американской компании SpaceX.

Уран и его «собрат» Нептун — единственные планеты Солнечной системы, которые никогда не удостаивались визита орбитального аппарата. Единственным гостем здесь был «Вояджер-2», совершивший облет Урана 40 лет назад. Внимательное изучение этой планеты может пролить свет на множество ее особенностей, таких как необычный наклон оси вращения, в результате которого планета буквально «лежит на боку», неустойчивое магнитное поле и многочисленные спутники, под ледяной поверхностью которых могут скрываться целые океаны. Кроме того, изучение Урана может предоставить новые данные и о других далеких планетах-ледяных гигантах.

Главное препятствие на пути к Урану — колоссальное расстояние. Планета удалена от Солнца в 19 раз дальше, чем Земля. «Вояджеру» потребовалось более 9,5 лет, чтобы достичь планеты. Согласно расчетам Национальной академии наук США, путешествие к Урану с использованием гравитационных маневров займет более 13 лет. Долгий срок означает не только огромные операционные и финансовые затраты на поддержание работы космического аппарата, но и высокий риск потери ключевых специалистов, которые могут сменить работу за это время. Поэтому приоритетная задача — максимально сократить время полета.

Starship — двухступенчатая сверхтяжелая ракетно-космическая система может совершить межпланетный полёт с дозаправками на низкой околоземной орбите. Хотя эксплуатационные характеристики ее ещё не подтверждены, сроки разработки позволяют предположить, что они будут известны до выбора носителя для миссии к Урану.

Результаты изучения возможности использования Starship для этой миссии показали, что с девятью дозаправками на орбите корабль сможет напрямую достичь Урана без гравитационных манёвров у других планет. Такой перелёт с выходом на орбиту позволит доставить почти пять тонн груза. По сравнению с предыдущими планами, полёт займёт десять лет.

Высокое аэродинамическое качество Starship позволит увеличить массу полезной нагрузки и сократить время полета. Аппарат со средним или высоким качеством сможет успешно выполнять аэродинамическое торможение в атмосфере Урана. При этом значения нагрева не превысят показатели других аппаратов.

Сколько Starship лететь до всех планет Солнечной системы: инфографика

Однако если отправлять экспедицию к Урану — делать это нужно как можно скорее, предупреждают исследователи. Стартовые окна для запуска откроются в 2030-х годах, а следующая возможность представится лишь в середине 2040-х.

Ранее ученые поставили под сомнение классификацию Урана и Нептуна как «ледяных гигантов». Анализ их внутреннего строения показал, что в недрах содержится больше камней и воды, чем льда, из-за чего планеты предлагается назвать «каменными гигантами».