Группа итальянских ученых представила несколько инновационных концепций для космической миссии к карликовой транснептуновой планете Седна, расположенной на внешних границах Солнечной системы.
Об этом сообщает ProIT
Особенности Седны: уникальная цель для исследований
Седна была открыта 13 ноября 2023 года и является одним из самых удаленных объектов в Солнечной системе. Эта холодная карликовая планета совершает полный оборот вокруг Солнца примерно за 10 тысяч лет. Ближайшее приближение Седны к Солнцу ожидается в 2076 году, что открывает уникальную возможность для отправки космических аппаратов к этой планете. На момент открытия Седна находилась на расстоянии около 13 миллиардов километров от Солнца, тогда как Плутон, для сравнения, расположен на расстоянии около 6 миллиардов километров. Максимальная удаленность Седны достигает 135 миллиардов километров, а минимальная — 11,2 миллиарда километров.
Для достижения Седны с помощью традиционных космических аппаратов, по оценкам специалистов, потребуется около 30 лет. Например, миссия Voyager 2 к Нептуну длилась 12 лет, а сам аппарат на данный момент преодолел более 20 миллиардов километров. Однако современные технологии позволяют существенно сократить этот срок.
Инновационные технологии: термоядерный двигатель и солнечное ветрило
Итальянские ученые считают, что применение новейших технологий, таких как Direct Fusion Drive (DFD) или солнечное ветрило, позволяет сократить продолжительность путешествия к Седне до 7–10 лет. Direct Fusion Drive — это экспериментальный термоядерный двигатель, который разрабатывается лабораторией физики плазмы Принстонского университета. Двигатель будет создавать тягу и обеспечивать электрическую энергию благодаря контролируемой реакции термоядерного синтеза. По словам исследователей, технология DFD имеет потенциал значительно повысить скорость миссий, хотя ее внедрение связано с многочисленными инженерными вызовами, такими как стабильность плазмы, рассеяние тепла и устойчивость к радиации.
«DFD является многообещающей альтернативой обычной силовой установке, предлагая высокое отношение тяги к весу и непрерывное ускорение. Однако реализация сталкивается с серьезными инженерными проблемами, включая стабильность плазмы, рассеяние тепла и эксплуатационную долговечность в условиях радиации дальнего космоса», — подчеркивают исследователи.
Еще одна амбициозная концепция предполагает использование солнечного ветрил, которое движет космический аппарат благодаря энергии Солнца. Исследователи предлагают покрыть ветрило специальным материалом, способным при нагревании высвобождать молекулы или атомы, что обеспечит дополнительное движение через термическую десорбцию. По расчетам, космический аппарат с солнечным ветрилом и с помощью гравитационной поддержки Юпитера может достичь Седны всего за 7 лет. Основное преимущество этой технологии — постоянное ускорение без необходимости перевозить тяжелое топливо.
В то же время ученые отмечают, что использование солнечного ветрил позволит лишь пролететь мимо Седны, тогда как применение термоядерных двигателей позволит перевести зонд на орбиту планеты. Именно такие миссии станут ключом к детальному изучению не только Седны, но и малоизвестных окрестностей Солнечной системы и других далеких объектов.
Результаты этого исследования уже опубликованы на сервере препринтов arXiv.
