Предложена концепция перехвата межзвездных объектов

В научном предложении Массачусетского технологического института описан новый метод рандеву с межзвездными объектами (ISO, interstellar objects), такими как Oumuamua, с использованием техники солнечной рогатки.

Используя солнечные паруса для позиционирования зондов в дальнем космосе на краю солнечной системы, идея состоит в том, чтобы использовать гравитационное притяжение Солнца для ускорения космического аппарата и установить его на курс на перехват межзвездного посетителя.

Когда в 2017 году появился Oumuamua, это было поистине историческое событие. Впервые был обнаружен объект из межзвездного пространства, входящий в Солнечную систему.

Путешествуя по гиперболической траектории, он пролетел через внутреннюю часть солнечной системы, чтобы никогда больше никогда не вернуться. При этом обсерватории по всему миру сосредоточились на объекте, что дало ученым первый взгляд на то, что возникло не в нашей системе.

Тем не менее, времени на исследования было крайне мало. В идеале, предпочтительнее было бы изучать объект долго, неторопливо, но не было времени даже запланировать миссию по отправке космического корабля для посещения Oumuamua, а тем более запускать ее.

Хуже того, такая миссия столкнулась бы с серьезными техническими проблемами. Не последним из которых является требование к ракете-носителю для достижения необходимой скорости, чтобы догнать объект.

«Есть много фундаментальных проблем с наблюдением ISO с Земли — они обычно настолько малы, что свет от Солнца должен осветить их определенным образом, чтобы наши телескопы могли хотя бы обнаружить такие объекты», — говорит Ричард Линарес из Массачусетского технологического института.

«И они путешествуют так быстро, что трудно запланировать и запустить миссию с Земли в маленьком окне возможностей, которое у нас есть до того, как объект исчезнет. Нам нужно быстро туда добраться, и современные двигательные технологии являются серьезным ограничивающим фактором».

Ричард Линарес разработал альтернативу обычным космическим полетам в форме концепции, названной «динамическая орбитальная рогатка для встречи с межзвездными объектами». Идея, выбранная в качестве первого этапа исследования в рамках Программы инновационных усовершенствованных концепций НАСА (NIAC), заключается не в том, чтобы разместить космический аппарат на орбите вокруг Солнца, а в точности наоборот.

Когда запускается дальняя космическая миссия, на самом деле происходит то, что ракета-носитель перемещает космический аппарат с орбиты Земли на другую орбиту. Это требует много энергии и точного расчета, чтобы зонд и цель оказались в одном месте в одно и то же время.

Ричард Линарес предлагает запустить «статиты» или «статические спутники», которые после массового запуска с Земли будут использовать солнечные паруса с тщательно рассчитанным отношением массы к площади, чтобы двигаться к краям солнечной системы и позиционироваться в обширном кругу.

Важный момент заключается в том, что статиты не будут вращаться вокруг Солнца. Вместо этого солнечные паруса снизили бы скорость космических аппаратов до нуля. Тогда парус действовал бы как воздушный змей, уравновешивая давление солнечного ветра и солнечного притяжения, оставляя зонд практически на одном месте.

Идея состоит в том, что статиты будут терпеливо ждать межзвездных пришельцев. Если ISO обнаружен, в определенный момент выбранный статит сворачивает свой парус и «падает» вниз к Солнцу, набирая огромную скорость во время движения. Затем он перейдет на траекторию рогатки, которая позволит ему обогнать и встретиться с ISO. Затем статит развернет CubeSat (маленький спутник), который будет вращаться вокруг ISO в течение долгого времени.

«Изучение межзвездного тела крупным планом изменило бы наше понимание формирования и эволюции планет», — говорит Бенджамин Вайсс, профессор планетарных наук в MIT.

«Впервые мы могли бы получить чувствительные измерения общего состава других солнечных систем. Мы также могли бы узнать, как быстро и как часто такие объекты проходят между системами, что скажет нам о возможности межзвездной передачи жизни».

Согласно заявлению MIT, исследователи следующие девять месяцев будут изучать осуществимость концепции, ее эффективность и то, как будет выглядеть потенциальная миссия.