Инженеры предложили полет к Седне с новыми двигателями
Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.
На окраинах нашей Солнечной системы, далеко за орбитой Плутона, находится Седна — один из самых загадочных объектов, известных ученым. Это первый представитель нового класса небесных тел — седноид — транснептуновый объект с очень удаленной орбитой (некоторые специалисты считают Седну карликовой планетой). Такие тела никогда не подходят к Солнцу ближе чем на 50 астрономических единиц.
Среди крупных известных тел Солнечной системы орбита Седны наиболее вытянутая. Объект обходит Солнце по очень вытянутой траектории — от 76 до 937 астрономических единиц. Это означает, что Седна практически «отключена» от гравитационного влияния больших планет. Ее траектория движения — ключ к пониманию самых отдаленных регионов Солнечной системы.
Астрономы считают, что из-за своей «экстремальной» орбиты Седна может оказаться первым известным объектом внутренней части облака Оорта — гигантской сферической «скорлупы» из ледяных глыб, которая сформировалась 4,5–4,6 миллиарда лет назад.
Изучение Седны помогло бы ученым раскрыть секреты раннего формирования Солнечной системы и понять, каким именно образом она появилась на свет. Одна из гипотез гласит, что Седна образовалась благодаря гравитационным возмущениям. В далеком прошлом близкие сближения молодого Солнца с соседними звездами могли гравитационно «вытолкнуть» часть планетезималей на дальние орбиты, которые там сформировали внутреннее облако Оорта и седноиды в частности.
Чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, Седне требуется больше 11 000 лет. Сейчас она приближается к светилу и достигнет своей ближайшей точки — перигелия — в 2075-2076 годах. На этом этапе расстояние между ней и Солнцем сократится до минимума и составит 76,19 астрономических единиц. Это примерно в три раза дальше, чем расстояние до Нептуна. После этого Седна снова удалится.
Седна — весьма интересный объект для ученых, который многие специалисты хотели бы изучить. Проблема заключается в одном: как добраться до этого уникального мира за разумное время, используя существующие технологии? Традиционные химические двигатели и даже ионные ускорители хотя и делают такую миссию возможной, но аппарат на этих технологиях будет лететь к Седне очень долго — не одно десятилетие.
Международная команда инженеров под руководством Елены Анконы из Политехнического университета Бари (Италия) предложила два способа, позволяющих добраться до Седны за семь и 10 лет соответственно. В обоих вариантах исследователи рассматривают передовые технологии, способные коренным образом изменить подход к межпланетным полетам.
Первый вариант — двигатель прямого термоядерного синтеза (Direct Fusion Drive). Это концептуальная разработка, которая на практике пока не реализована. Принцип работы строится на том, что термоядерная реакция не только создает тягу, но и одновременно вырабатывает электричество. Термоядерная реакция сама по себе выделяет огромное количество энергии, которую можно преобразовать в электрический ток.
Исследователи предполагают, что система будет обладать мощностью 1,6 мегаватта и работать в режиме непрерывного тягового импульса. То есть основная часть пути к Седне пройдет при постоянной тяге. Мощности должно хватить не только для полета, но и для критически важного маневра — выхода на орбиту вокруг Седны.
Второй вариант — солнечный парус, основанный на эффекте термической десорбции. В отличие от классических солнечных парусов, которые используют давление солнечного света, здесь движение обеспечивают молекулы, испаряющиеся с поверхности под действием тепла, что создает тягу. Для дополнительного разгона зонд совершит гравитационный маневр вблизи Юпитера, используя его мощную гравитацию как «рогатку». Главное преимущество такого паруса — скорость и отсутствие топлива.
Сравнение показало неожиданные результаты. При использовании двигателя прямого термоядерного синтеза полет до Седны аппарата массой в тонну займет примерно 10 лет, из которых 1,6 года зонд будет разгоняться. Солнечный парус справится с задачей быстрее — всего за семь лет. Этого удастся достичь благодаря тому, что он может непрерывно ускоряться и не требует значительного запаса топлива.
Но есть нюанс: мощности паруса, скорее всего, не хватит для торможения и выхода на орбиту вокруг Седны. Миссия ограничится лишь пролетом мимо нее. А вот корабль с двигателем прямого термоядерного синтеза сможет выйти на орбиту и подробно изучить космическое тело.
Разница между этими вариантами — выбор между скоростью и глубиной исследования. Пролет предоставит минимальные данные. Полноценная орбитальная миссия откроет возможность картографирования поверхности, анализа состава и, возможно, даже обнаружения спутников.
Оба подхода пока остаются концепцией, но имеют разный потенциал. Двигатель прямого термоядерного синтеза требует прорыва в области удержания и управления реакцией. Несмотря на красивые расчеты пока нет уверенности, что такую систему можно построить.
Солнечный парус, основанный на эффекте термической десорбции, выглядит более реалистично. Эта технология развивается на базе уже существующих технологий солнечных парусов, но требует точного расчета траекторий и создания новых материалов, устойчивых к высоким температурам и способных эффективно выделять вещества для тяги.
В ближайшие годы инженеры намерены детально проработать концепцию миссии, провести оценку рисков и необходимых ресурсов. Запуск космического аппарата возможен лишь в узком «окне», когда Седна окажется максимально близко к Солнцу. При положительном решении проект может стать ключевым этапом в исследовании дальних рубежей нашей Солнечной системы.
Подробнее с описанием технологий можно ознакомиться в статье, опубликованной на сайте электронного архива научных статей Корнеллского университета.
Telegram 
Дзен 
VK Хотя сам факт наличия непонятных объектов на снимках, которые американские астронавты сделали на Луне, известен давно, десятилетиями их списывали на химические дефекты светочувствительной эмульсии фотопленки или блики света в линзах камер. Новая публикация на сайте Пентагона признает их реально существующими объектами, хотя и не делает выводов о их природе.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии