Зонд к межзвездной комете 3I/ATLAS лучше всего запустить в 2035 году: результаты анализа
Когда межзвездная комета 3I/ATLAS влетела в Солнечную систему, ученые предложили отправить к ней зонд. Астрономы нашли только третий подобный объект за всю историю науки, поэтому они хотят изучить его вблизи, чтобы получить данные о других звездных системах. Межзвездные кометы и астероиды состоят из первозданного вещества. Из него же формируются планеты вокруг других звезд. Если земной зонд исследует межзвездный объект, пока он находится в нашей Солнечной системе, ученым не придется планировать миссии к соседним звездам. Однако уровень развития перспективных двигателей пока низок. Системы направленной энергии, которые инженеры предлагают для проектов вроде Swarming Proxima Centauri, появятся только через десятки лет, поэтому специалисты ищут способы применить современные технологии.
Отправить зонд вдогонку 3I/ATLAS сложно, так как объект летит слишком быстро, а астрономы заметили его слишком поздно. Комета двигается вокруг Солнца со скоростью свыше 60 километров в секунду и уже пересекла орбиту Юпитера, поэтому окно для старта закрылось. Ученые не могут задействовать бортовые двигатели зонда, чтобы уравнять скорости аппарата и кометы для долгого совместного полета.
Из-за этого доступен только один вариант — пролететь мимо цели. Даже если бы аппарат заранее находился в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля, он бы не успел догнать 3I/ATLAS. Ранее для подобных задач инженеры предлагали запускать химические ракеты с Земли, как в миссиях Janus от NASA или Comet Interceptor от Европейского космического агентства, а также корректировать маршрут уже летящего зонда Juno.
Группа исследователей из Инициативы межзвездных исследований (i4is) предложила отказаться от прямого перелета и рассчитала обходной маршрут. Журнал Британского межпланетного общества (JBIS) уже принял их статью к публикации. Над расчетами работали инженер-исследователь i4is Адам Хибберд, главный научный сотрудник Space Initiatives Т. Маршалл Юбэнкс и доцент Университета Люксембурга Андреас Хайн. Чтобы найти решение, Адам Хибберд использовал собственную программу Optimum Interplanetary Trajectory Software (OITS). Ранее инженеры применяли ее в проекте Lyra, когда рассчитывали полет к первому межзвездному объекту Оумуамуа.
Что такое 3I/ATLAS, как выглядит межзвездный объект и куда он движется
Программа OITS показала, что зонд успешно догонит 3I/ATLAS, если выполнит гравитационные маневры и маневр Оберта у Солнца. При стандартном гравитационном маневре аппарат ускоряется за счет того, что его притягивает планета или спутник. Маневр Оберта работает иначе: зонд летит к Солнцу, и гравитация звезды увеличивает его скорость вплоть до точки максимального сближения — перигелия. В этот момент аппарат включает твердотопливные двигатели, чтобы максимально усилить эффект пращи и разогнаться в сторону кометы, которая улетает из Солнечной системы. Этот метод работает, когда цель уже прошла перигелий и быстро удаляется.
Алгоритм показал, что лучше всего запустить аппарат в 2035 году. В это время Земля, Юпитер, Солнце и 3I/ATLAS выстроятся наиболее удачным образом. Такое расположение снизит требования к мощности ракеты-носителя и бортовых двигателей зонда, а также сократит время в пути до 50 лет, хотя авторы допускают, что этот срок получится немного уменьшить. В итоге аппарат с современными технологиями достигнет межзвездного объекта за то же время, которое инженеры потратят на разработку новых двигателей для полетов к другим звездам.
На обложке концепт миссии к астероиду Оумуамуа. Художник: Maciej Rebisz
Самое популярное
