Обнаружение межзвездной кометы C/2019 Q4 (Борисова), безусловно, стало одним из самых ярких астрономических событий 2019 года. Некоторые обсерватории уже провели наблюдения этого объекта и по мере его приближения к перигелию их количество будет увеличиваться.
Визит кометы заставил многих людей задаться вопросом — обладает ли человечество технической возможностью отправить какой-то аппарат к «межзвездному страннику»? Команда ученых из ассоциации Initiative for Interstellar Studies попыталась ответить на этот вопрос, проведя соответствующие расчеты. Для своего исследования они взяли реально существующие, а также близкие к вводу в эксплуатацию ракеты-носители.
Ученые пришли к выводу, что при условии использования ракеты Falcon Heavy и ее запуска в июле 2018 года, человечество могло бы отправить к комете двухтонный аппарат, который совершил бы ее пролет в октябре 2019 года в момент пересечения плоскости эклиптики.
С технической точки зрения, описанная схема выглядит вполне реализуемой. Проблема в том, что для организации подобной миссии астрономы должны были обнаружить комету Борисова хотя бы до конца 2016 года, чтобы успеть спроектировать и построить соответствующий аппарат. Поскольку на тот момент объект находился еще за орбитой Урана, это было невозможно. К тому же, стоит напомнить, что дебютный полет Falcon Heavy состоялся лишь в начале 2018 года.
Способно ли человечество сейчас запустить аппарат, который бы сумел догнать комету? Это намного более сложная задача. Во-первых, комета движется со скоростью около 30 км/с. Ни одна из существующих или перспективных ракет на химическом топливе сама по себе не способна придать космическому аппарату подобную скорость. Во-вторых, чтобы нагнать комету земному посланцу потребуется выйти за пределы плоскости эклиптики, что потребует огромного количества энергии.
Тем не менее, авторы исследования пришли к выводу, что у человечество все же имеется теоретическая возможность реализовать подобную миссию. Для нее потребуется ракета SLS, а также целый ряд сложных гравитационных маневров.
Предложенная схема полета выглядит следующим образом. В 2030 году ракета SLS отправляет к Юпитеру аппарат-перехватчик. В 2031 году он совершает гравитационный маневр в окрестностях газового гиганта и спустя год сближается с Солнцем. Далее, аппарат использует гравитацию нашего светила, чтобы набрать скорость и выйти за пределы плоскости эклиптики по траектории, позволяющей догнать комету Борисова. Согласно расчетам, запущенный по такой схеме перехватчик достиг бы своей цели в 2045 году.
Правда, на данный момент эта схема представляется скорее любопытным мысленным экспериментом. Дело в том, что максимальная масса подобного перехватчика будет ограничена лишь 3 кг — включая научные приборы, систему связи, теплозащиту, ритэг и двигатели. Создание подобного зонда потребует существенного улучшения технологии минитюаризации и ряда прорывных технических решений.
Поэтому, наиболее оптимальной стратегией пока что остается улучшение средств слежения за небом. Если астрономам удастся обнаружить приближающийся межзвездный объект хотя бы за несколько лет до его визита, это даст человечеству необходимое время чтобы успеть подготовить специализированную исследовательскую миссию.
Подпишись: