Итальянские исследователи предложили две революционные концепции, способные доставить зонд к карликовой планете Седна всего за одно десятилетие — вместо традиционных 30–40 лет. В новом препринте команда рассмотрела термоядерный двигатель Direct Fusion Drive (DFD) и сверхлегкий аппарат с солнечным парусом, усиленным эффектом термической десорбции.
Седна, открытая в 2003 году на окраине Пояса Койпера, делает полный оборот вокруг Солнца за ~10 000 лет. Ее следующий перигелий придется на 2075–2076 гг., когда расстояние до светила сократится «всего» до 11 млрд км. Авторы работы подсчитали, что именно тогда окно запуска будет наиболее благоприятным: DFD зонд может добраться до планетоида примерно за 10 лет, а солнечный парус — за рекордные 7 лет, сократив время путешествия более чем вдвое по сравнению с химическими ракетами.
Direct Fusion Drive основан на реакции D-³He и одновременно генерирует тягу и электроэнергию (~1,6 МВт). Постоянное ускорение позволяет не только совершить пролет, но и затормозить для выхода на орбиту Седны — это критически важно для длительных наблюдений и доставки 50-килограммового научного пакета.
Солнечный парус (площадь несколько сотен м²) получит дополнительный импульс, когда специальное покрытие будет испарять молекулы под нагревом Солнца. В сочетании с гравитационным маневром у Юпитера это дает среднюю скорость >20 км/с, но дает возможность только скоростного пролета мимо Седны и передачи данных во время сближения.
Быстрая миссия к Седне открывает «окно» в раннюю историю Солнечной системы: лед, органика и изотопы на поверхности карликовой планеты сохраняют химический состав протосолнечной туманности. Тестирование DFD и больших парусов приблизит человечество к Поясу Койпера и даже объектам облака Оорта, а также обеспечит новые платформы для астрофизических приборов дальнего космоса — от ультрафиолетовых спектрографов до радиоинтерферометров с базой, выходящей за пределы орбиты Плутона.
Если путешествие к ледяным окраинам Солнечной системы вас увлекло, то следующий шаг — разобраться, в каких температурных «минусах» живет сам космос и почему даже солнечный свет не всегда спасает от экстремального холода. Узнайте, насколько морозно может быть за пределами земной атмосферы, почему Луна становится одновременно жаркой и ледяной, и как эти условия влияют на будущие миссии к дальним мирам — все это ждет вас в нашем материале «Насколько холодный космос?».
