Група італійських науковців представила кілька інноваційних концепцій для космічної місії до карликової транснептунової планети Седна, розташованої на зовнішніх межах Сонячної системи.
Про це розповідає ProIT
Особливості Седни: унікальна ціль для досліджень
Седна була відкрита 13 листопада 2023 року та є одним із найбільш віддалених об’єктів у Сонячній системі. Ця холодна карликова планета здійснює повний оберт навколо Сонця приблизно за 10 тисяч років. Найближче наближення Седни до Сонця очікується у 2076 році, що відкриває унікальну можливість для відправлення космічних апаратів до цієї планети. На момент відкриття Седна знаходилась на відстані близько 13 мільярдів кілометрів від Сонця, тоді як Плутон, для порівняння, розташований на відстані близько 6 мільярдів кілометрів. Максимальна віддаленість Седни сягає 135 мільярдів кілометрів, а мінімальна — 11,2 мільярда кілометрів.
Для досягнення Седни за допомогою традиційних космічних апаратів, за оцінками спеціалістів, знадобиться близько 30 років. Наприклад, місія Voyager 2 до Нептуна тривала 12 років, а сам апарат наразі подолав понад 20 мільярдів кілометрів. Однак сучасні технології дають змогу суттєво скоротити цей термін.
Інноваційні технології: термоядерний двигун і сонячне вітрило
Італійські науковці вважають, що застосування новітніх технологій, таких як Direct Fusion Drive (DFD) або сонячне вітрило, дає змогу скоротити тривалість подорожі до Седни до 7–10 років. Direct Fusion Drive — це експериментальний термоядерний двигун, який розробляється лабораторією фізики плазми Прінстонського університету. Двигун створюватиме тягу та забезпечуватиме електричну енергію завдяки контрольованій реакції термоядерного синтезу. За словами дослідників, технологія DFD має потенціал значно підвищити швидкість місій, хоча її впровадження пов’язане з численними інженерними викликами, такими як стабільність плазми, розсіювання тепла та стійкість до радіації.
«DFD є багатообіцяючою альтернативою звичайній силовій установці, пропонуючи високе відношення тяги до ваги і безперервне прискорення. Однак реалізація стикається з серйозними інженерними проблемами, включаючи стабільність плазми, розсіювання тепла та експлуатаційну довговічність за умов радіації далекого космосу», — підкреслюють дослідники.
Ще одна амбітна концепція передбачає використання сонячного вітрила, яке рухає космічний апарат завдяки енергії Сонця. Дослідники пропонують покрити вітрило спеціальним матеріалом, здатним при нагріванні вивільняти молекули або атоми, що забезпечить додатковий рух через термічну десорбцію. За підрахунками, космічний апарат із сонячним вітрилом і за допомогою гравітаційної підтримки Юпітера може досягти Седни всього за 7 років. Основна перевага цієї технології — постійне прискорення без необхідності перевозити важке паливо.
Водночас науковці відзначають, що використання сонячного вітрила дасть змогу лише пролітати повз Седну, тоді як застосування термоядерних двигунів дозволить перевести зонд на орбіту планети. Саме такі місії стануть ключем до детального вивчення не лише Седни, а й маловідомих околиць Сонячної системи та інших далеких об’єктів.
Результати цього дослідження вже опубліковані на сервері препринтів arXiv.