Представьте себе самую суровую меру наказания: вместо электрического стула или тюрьмы — отправка преступника прямо на Солнце. Такую жуткую научную идею предложил астроном Майкл Дж. Браун, доцент австралийского Университета Монаша. Дело в том, что полет к нашей звезде — это буквально билет в один конец, ведь по мере приближения температура становится настолько высокой, что человек ее не выдержит даже в самом защищенном скафандре. Поэтому, чтобы проверить человеческие возможности, ученый предлагает использовать добровольцев. Однако практическая реализация этой задумки оказывается одной из самых сложных инженерных задач, с которыми может столкнуться человечество. Почему? Ответ кроется в фундаментальных законах физики и орбитальной механики.
Казалось бы, достаточно разработать мощную ракету, чтобы она вырвалась из гравитационных объятий Земли со скоростью 11,2 км/с и полетела к Солнцу. Но все не так просто. Как объясняет астроном, наша планета сама движется вокруг Солнца с огромной скоростью — около 30 км/с. Если ракета хочет достичь Солнца, она должна разогнаться до такой скорости. Однако в таком случае вместо того, чтобы лететь прямо к светилу, космический аппарат окажется на эллиптической орбите, которая будет вести мимо Солнца. Простая отправка ракеты с орбиты Земли приведет к провалу — мы промахнемся мимо цели на невероятные 100 млн км
Чтобы направить ракету непосредственно на Солнце и попасть в него, потребовалась бы огромная скорость — достаточная, чтобы гравитация не исказила траекторию. Насколько это должно быть быстро? Примерно 7000 км/с (25,2 млн км/ч).
Как тормозить и ускоряться в космосе?
Чтобы «упасть» на Солнце, нужно фактически остановиться. Ракета должна полностью погасить орбитальную скорость в 30 км/с. Для этого ей необходимо двигаться со скоростью около 32 км/с в направлении, противоположном движению нашей планеты. Только тогда, лишенная собственной орбитальной скорости, она начнет свободно падать на Солнце под действием его гравитации. Такое путешествие заняло бы около 10 недель. Достаточно времени, чтобы преступник мог обдумать свои поступки перед неизбежным огненным концом.
К сожалению, современные технологии не позволяют развить такую скорость обычными ракетными двигателями. Самый быстрый космический аппарат, который получал максимальный импульс благодаря двигателям — зонд New Horizons, стартовал со скоростью всего 16 км/с — это лишь половина от необходимой.
Конечно, есть Parker Solar Probe, который набирал рекордную скорость в 192 км/с (692 тыс. км/ч), но она была достигнута только благодаря гравитационным маневрам вокруг Солнца в течение лет, во время которых зонд постепенно набирал скорость. Поэтому человечеству нужна революция в ракетостроении, чтобы создать двигатели с двойной мощностью.
Впрочем, гравитацию можно использовать и для солнечной страты. Можно выполнить ряд маневров возле планет-гигантов. Каждый такой облет будет действовать как гравитационный тормоз, который замедляет аппарат относительно Солнца и постепенно приближает к неизбежному падению. Такое путешествие займет много лет, поэтому ожидание «казни» будет мучительно долгим.
Итак, отправить преступника на Солнце — невероятно сложная задача. Поэтому пока это остается лишь научной теорией, реализация которой — дело будущих поколений.
Ранее мы рассказывали 12 интересных фактов о Солнце.
По материалам theconversation.com
