Уявіть собі найсуворішу міру покарання: замість електричного стільця чи в’язниці — відправлення злочинця прямо на Сонце. Таку моторошну наукову ідею запропонував астрономом Майкл Дж. Браун, доцент австралійського Університету Монаша. Річ у тім, що політ до нашої зорі — це буквально квиток в один кінець, адже у міру наближення температура стає настільки високою, що людина її не витримає навіть у найзахищенішому скафандрі. Тому, щоб перевірити людські можливості, науковець пропонує використати добровольців. Проте практична реалізація цього задуму виявляється однією з найскладніших інженерних задач, з якими може зіткнутися людство. Чому? Відповідь криється у фундаментальних законах фізики та орбітальної механіки.
Здавалося б, достатньо розвинути потужну ракету, щоб вона вирвалася з гравітаційних обіймів Землі на швидкості 11,2 км/с та полетіла до Сонця. Але все не так просто. Як пояснює астроном, наша планета сама рухається навколо Сонця з шаленою швидкістю — близько 30 км/с. Якщо ракета хоче досягти Сонця, вона має розігнатися до такої швидкості. Проте, в такому випадку замість того щоб летіти прямо до світила, космічний апарат опиниться на еліптичній орбіті, яка вестиме повз Сонце. Просте відправлення ракети з орбіти Землі призведе до провалу — ми промахнемося повз ціль на неймовірні 100 млн км.
Щоб спрямувати ракету безпосередньо на Сонце та влучити в нього, потрібна була б величезна швидкість — достатня, щоб гравітація не спотворила траєкторію. Наскільки це має бути швидко? Приблизно 7000 км/с (25,2 млн км/год).
Як гальмувати та прискорюватися у космосі?
Щоб «упасти» на Сонце, потрібно фактично зупинитися. Ракета має повністю погасити орбітальну швидкість у 30 км/с. Для цього їй необхідно рухатися зі швидкістю близько 32 км/с у напрямку, протилежному до руху нашої планети. Лише тоді, позбавлена власної орбітальної швидкості, вона почне вільно падати на Сонце під дією його гравітації. Така подорож зайняла би близько 10 тижнів. Досить часу, щоб злочинець міг обдумати свої вчинки перед неминучим вогняним кінцем.
На жаль, сучасні технології не дозволяють розвинути таку швидкість звичайними ракетними двигунами. Найшвидший космічний апарат, який отримував максимальний імпульс завдяки двигунам — зонд New Horizons, стартував зі швидкістю лише 16 км/с — це лише половина від необхідної.
Звісно, є Parker Solar Probe, який набирав рекордну швидкість у 192 км/с (692 тис. км/год), але вона була досягнута лише завдяки гравітаційним маневрам навколо Сонця протягом років, під час яких зонд поступово набирав швидкість. Тому людству потрібна революція в ракетобудуванні, щоб створити двигуни з подвійною потужністю.
Утім, гравітацію можна використати й для сонячної страти. Можна виконати низку маневрів біля планет-гігантів. Кожен такий обліт буде діяти, як гравітаційне гальмо, яке сповільнює апарат відносно Сонця і поступово наближаючи до неминучого падіння. Така подорож займе багато років, тому очікування «страти» буде болісно довгим.
Отже, відправити злочинця на Сонце — неймовірно складне завдання. Тому поки що це залишається лише науковою теорією, реалізація якої — справа майбутніх поколінь.
Раніше ми розповідали 12 цікавих фактів про Сонце.
За матеріалами theconversation.com
