Небольшой спутник с солнечным парусом догонит объект родом из межзвездной среды
AstroNews.ru - 08 Июля 2021 09:21:25
Когда Оумуамуа, первый объект родом из межзвездного пространства, когда-либо наблюдаемый в Солнечной системе, был впервые открыт в 2017 г., он продемонстрировал ряд необычных свойств, которые привели астрономов в недоумение. Его продолговатая форма, отсутствие комы и тот факт, что траектория объекта подвергалась изменениям в ходе движения, стали сюрпризом для астрономов, и для объяснения этих свойств было предложено несколько различных гипотез, согласно которым этот объект мог оказаться активно сублимирующим водородным айсбергом или даже солнечным парусником внеземного происхождения, совершающим продолжительное космическое путешествие. Мы можем никогда не узнать истинной природы этого объекта, поскольку Оумуамуа двигался слишком быстро и был зарегистрирован слишком поздно, чтобы подробно рассмотреть его.
Возможно, мы опоздали с наблюдениями объекта Оумуамуа, но теперь появилась возможность подготовиться к визиту новых «гостей» из-за пределов Солнечной системы. Специальный космический аппарат сможет догнать такой объект и провести его подробные наблюдения. Идея такого «межзвездного перехватчика» давно обсуждалась в экспертном сообществе, и эти разработки даже получили финансирование по программе Innovative Advanced Concepts (NIAC) НАСА. Но как именно будет работать такой «перехватчик»?
В новой работе предложен один из вариантов конструкции такой миссии. Он объединяет преимущества технологий солнечного паруса и миниатюрных спутников, называемых кубсатами. Обе технологии уже были прежде успешно опробованы в космосе.
Для перехвата объекта родом из межзвездного пространства кубсат с солнечным парусом может быть запущен заранее и «припаркован» на околосолнечной орбите, где он будет спокойно дожидаться обнаружения следующего интересного для ученых объекта. Такой стремительно реагирующий аппарат может быть адаптирован для разных миссий. Например, пятилетняя миссия позволит легко нагнать и изучить объект родом из межзвездного пространства, передавая на Землю ценные данные, которые нам не удалось получить по объекту Оумуамуа. С другой стороны, аналогичный аппарат, отправляемый с более продолжительной десятилетней миссией, может даже доставить на Землю образцы.
Одной из основных проблем, с которой инженеры столкнутся при разработке аппаратов для таких миссий, является способность солнечного паруса выдерживать высокую температуру. Перехватчик подойдет к Солнцу ближе, чем когда-либо прежде, при этом его алюминиевая структура с каптоновым покрытием (покрытием из полиимидной пленки), способная не плавиться на расстоянии порядка 0,15 астрономической единицы (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца) от нашего светила, должна выдержать тепловую нагрузку, но на системы экранирования контрольных механизмов и других систем космического аппарата следует обратить особое внимание. С другой стороны, оснащение аппарата слишком массивными тепловыми экранами приведет к снижению его скорости, и может оказаться, что аппарат не сможет догнать объект родом из межзвездного пространства, отмечают инженеры.
Работа опубликована на сервере научных препринтов arxiv.org.