Космічний корабель «Вояджер» вилетів далеко за межі нашої Сонячної системи. Тепер команда вчених NASA сподівається здійснити наступну міжзоряну місію ще далі.
Космічний корабель-близнюк NASA Voyager, запущений у 1977 році, подорожував так довго, що покинув нашу Сонячну систему. Дивно, але ці поважні зонди все ще спілкуються із Землею, але їхнє джерело енергії, що працює на плутонії, все ближче до кінця.
Ось чому NASA попросило команду вчених та інженерів розробити наступну місію, яка могла б продовжитися там, де зупинилися «Вояджери». Група, яка надасть звіт протягом кількох тижнів, розробила практичний, доступний космічний корабель, який міг би летіти швидше, ніж «Вояджери», і набагато далі в міжзоряний простір.
Місія триватиме століття або більше
Якщо NASA вирішить побудувати цей зонд, він може бути запущений у 2036 році і сміливо рухатиметься вперед протягом мінімум 50 років і, можливо, більше століття. Це означає, що вона матиме найдовшу заплановану тривалість серед будь-якої місії NASA.
Чиновникам агентства доведеться впоратися з тим, що всі його технології неминуче застаріють, не кажучи вже про те, що всі люди, які беруть участь у місії, старіють і вмирають.
“Завжди важко говорити про плани переходу, – каже Ральф Макнатт з Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Хопкінса, який очолює команду цієї запропонованої місії. – Як правило, цього насправді не відбувалося в більшості космічних місій. Але на цій це буде спереду і в центрі”.
Макнатт, якому ось-ось виповниться 68 років, вважає, що він наймолодший член наукової групи «Вояджера», який був у ній з моменту запуску космічного корабля. Деякі вчені, які спочатку були залучені до Voyager, «справді померли», каже він.
Ніхто не міг знати, що космічний корабель «Вояджер» прослужить так довго. Вони були побудовані так, щоб проіснувати лише близько п’яти років, щоб вони могли відвідати Юпітер і Сатурн. Але апаратне забезпечення продовжувало працювати, і тому NASA додало можливість обльоту Урана і Нептуна.
І все одно відважний космічний корабель продовжував рухатися, вірно звітуючи на Землю. Кожен увійшов в історію, залишивши бульбашку навколо Сонця, яка вважається кордоном Сонячної системи, перейшовши в невивчений простір між зірками.
Просто закінчується електроенергія
Вчені, які навіть не народилися під час запуску «Вояджерів», як-от 25-річна Стелла Окер, аспірантка Корнельського університету, тепер залежать від даних, які зонди «Вояджера» надсилають назад, рухаючись цією незвіданою територією.
«Вояджер-1» зараз знаходиться на відстані понад 14 мільярдів миль, а «Вояджер-2» — понад 11 мільярдів миль. Для випадкового спостерігача це здавалося б, ніби вони рухаються через чорне ніщо, але Окер каже, що це не зовсім так.
«Міжзоряне середовище здається порожнім, але насправді це не так, – каже Окер. – Він сповнений газу, пилу та космічних променів, енергетичних частинок».
Коли справа доходить до розуміння цієї частини Всесвіту, вона каже, що в наших знаннях все ще є величезні прогалини, які насправді можна заповнити лише шляхом прямого відбору проб.
«Вояджери» робили це і постійно надсилали назад інформацію про щільність і характеристики міжзоряного газу, через який вони рухаються.
Наукова команда думала над способами зберегти те, що залишилося, щоб «Вояджери» могли працювати якомога довше. «У нас просто закінчилася потужність, — каже Макнатт. – Ми дивимося на те, який інструмент має вимикати всі обігрівачі першим», .
Поточні прогнози свідчать, що останній інструмент може бути закритий приблизно в 2030 або 2031 році, за умови, що до цього нічого не зламається.
Підготовка польоту між зірками
Знаючи, що цей день настане, кілька років тому представники NASA попросили Макнатта та його колег розробити план нової міжзоряної місії, щоб спадщина «Вояджерів» не закінчилася.
Запропонований ними зонд спирається на технологію, яка або перевірена, або вже знаходиться в стадії розробки. За ціною він подібний до Solar Probe Parker, який нещодавно був відправлений до Сонця за 1,5 мільярда доларів.
У той час як інші групи мріяли про міжзоряні місії в минулому або працюють над ними зараз, їхні розробки не готові, оскільки вони або неймовірно дорогі, або пов’язані з серйозними інженерними проблемами, каже Майкл Пол, який є керівником проекту дослідження міжзоряного зонда в Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Хопкінса.
Наприклад, одна група під назвою Breakthrough Starshot має чудове бачення відправки безлічі крихітних зондів, які рухаються вперед потужними лазерами.
Кірбі Раньон, також з Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Хопкінса, зазначає, що вчені мало знають про карликові планети, хоча вони є найпоширенішим видом планет у Сонячній системі.
«У нас є кілька планет земної групи, і у нас є кілька планет-гігантів, але у нас понад 130 карликових планет», — каже Раньон. Він зазначає, що багато з цих крижаних тіл, можливо, виникли як океанські світи, які в минулому навіть були придатними для проживання.
Окрім відвідування якоїсь таємничої карликової планети, майбутній міжзоряний космічний корабель зможе рухатися приблизно вдвічі швидше, ніж «Вояджер-1», і пройти близько 375 астрономічних одиниць, або понад 34 мільярди миль, протягом перших 50 років.
Макнатт вважає цілком правдоподібним те, що, як і «Вояджери», цей космічний корабель міг би продовжити рух і в кінцевому підсумку опинитися на відстані понад 800 астрономічних одиниць або 74 мільярди миль після подорожі протягом століття.
Це може здатися далеко, але Проксіма Центавра, найближча до нас зірка, знаходиться приблизно на 25 трильйонах миль.
План для кількох поколінь
Цей крихітний крок у міжзоряний простір може допомогти в розробці майбутніх місій, які могли б досягти інших зірок, каже Окер.
«Нам потрібно навчитися проводити місії протягом цих дуже довгих періодів, якщо ми коли-небудь збираємося наблизитися до досягнення будь-яких міжзоряних досліджень, які так часто висуваються в популярних ЗМІ», — каже вона.
Щоб допомогти зрозуміти, як впоратися з характером цієї запропонованої місії між поколіннями, дослідницька група звернулася до Джанет Вертезі, соціолога з Прінстонського університету, яка вивчала організаційні аспекти інших проектів у космосі.
«Багато місій NASA мають це як щасливу проблему. Я маю на увазі, що марсоходи, які мали витримати 90 днів, пропрацювали приблизно 12 років», – зауважує Вертесі.
Дослідники вже знали, що їм потрібно буде накопичувати комп’ютери та інші технічні компоненти, які можуть стати застарілими, каже вона. І вони знали, що в якийсь момент їм доведеться передати естафету наступному поколінню вчених.
«Чого вони насправді не врахували, а також те, як часто це має відбуватися, щоб це було очікуваною та нормальною частиною операцій місії, а не серйозним порушенням чи великою проблемою», – каже Вертесі.
Важко передбачити, як програма буде змінюватися з часом, каже Пол, і з нетерпінням чекати, «як буде виглядати демографічна структура наукової спільноти, інженерної спільноти та всього світу, щоб це було програма для них, а не для нас».
За матеріалами: NPR
