Вывести космический аппарат на орбиту Нептуна крайне трудно из-за удаленности этой планеты и значительных затрат топлива, которые на это нужны. Ученые предложили использовать для этого аэродинамическое торможение.
Нептун и Тритон. Источник: NASA GSFC/Dan Gallagher
Почему до Нептуна трудно добраться
Ученые предложили новую схему, которая позволяет вывести космический аппарат на орбиту Нептуна. Восьмая от Солнца планета остается практически неисследованной вблизи. Единственным аппаратом, которому удалось это сделать, является Voyager 2. Но и он в конце 1980-х только пролетел мимо и не задержался.
New Horizons смог в 2014 году сфотографировать Нептун и его самый большой спутник Тритон. Но сделал он это с расстояния в 3,96 млн км. А все потому, что добраться до этой планеты значительно труднее, чем можно себе представить. Это только на схемах он лишь на три орбиты дальше, чем Юпитер. На самом деле расстояние до него от Солнца в пять раз больше, чем до самой большой планеты Солнечной системы, и в 30 раз — чем до Земли.
Чтобы путешествие занимало какое-то разумное время, необходимо разогнаться. А это требует гигантского количества топлива. В 1989 году достичь Нептуна Voyager 2 удалось исключительно благодаря удачному расположению планет, которое позволило ему использовать гравитационный маневр для разгона.
Но и это еще не все. Для качественного исследования аппарат должен не просто пролететь мимо Нептуна, а выйти на его орбиту. А для этого на борту должно оставаться достаточно топлива для маневра торможения. Но его не хватает даже на разгон.
Спутник Нептуна как тормоз
Чтобы справиться с этой проблемой, ученые предлагают использовать спутник Тритон, который снимал аппарат New Horizons. Это достаточно большое тело. На самом деле он имеет диаметр 4 тыс. км, то есть больше Луны.
На Тритоне есть ледяные гейзеры и атмосфера. Ее давление в 70 тыс. раз меньше, чем у земной, но этого может оказаться достаточно. Потому что именно ее ученые планируют использовать. Речь идет об аэродинамическом торможении, которое используется для сведения аппарата с орбиты Земли. Стоит зонду влететь в газовую среду — и молекулы в ней начнут его тормозить.
И именно атмосферу Тритона специалисты предлагают использовать для того, чтобы вывести аппарат на орбиту Нептуна. Правда, для этого ему придется пролететь на расстоянии 10 км от поверхности. Это примерно такая же высота, на которой летают пассажирские самолеты на Земле. Зонд не упадет на поверхность Тритона, но затормозится достаточно для того, чтобы его скорость стала меньше второй космической для Нептуна.
Исследование Тритона
Единственное, что ему может помешать — гора. Однако ученые уже выяснили, что возвышенности на Тритоне не превышают одного километра. Кроме того, в прошлом году NASA уже испытала LOFTID — надувной тормоз, который должен защитить космический аппарат при вхождении в атмосферу Земли.
Его можно использовать и для торможения в атмосфере Титана. Ученые обращают внимание, что в случае реализации в качестве бонуса люди получат возможность исследовать и сам Тритон. Существуют подозрения, что он является объектом пояса Койпера, который когда-то был захвачен силой притяжения Нептуна и превратился в его спутник.
По материалам www.space.com.
https://t.me/ustmagazine
Источник: universemagazine.com