Российские ученые предлагают отправку отечественного космического аппарата за орбиту Нептуна

В Институте космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) смоделировали оптимальные сроки и параметры запуска исследовательской автоматической станции к Седне – малой планете, вращающейся по сильно вытянутой орбите за пределами орбиты Нептуна и открытой в 2003 году. Как считают ученые, космическую экспедицию будет наиболее выгодно отправить в период с 2029 по 2037 годы. В этот момент Седна будет находиться в самой близкой точке к Солнцу – это происходит раз в 10000 лет.

 Чем интересна эта скромных размеров (диаметр около 1000 км – это в 2 раза меньше Плутона) удаленная планета для исследований?

 Седна находится в так называемой области рассеянного диска между поясом Койпера и внутренней границей облака Оорта. Карликовые планеты и другие объекты за пределами орбиты Нептуна – далекие, холодные и практически неизвестные нам миры. Полет к таким небесным телам может принести много ценнейших сведений о прошлом Солнечной системы, поскольку, как предполагается, такие объекты содержат «первородное» вещество, из которого она образовалась. Седна, как один из наиболее крупных из известных сегодня транснептуновых объектов, вызывает особый интерес ученых всего мира.

Как предлагают построить полет к Седне российские ученые?

В возможных сегодня дальних космических полетах, чтобы решить проблему набора нужной скорости, часто используются так называемые гравитационные маневры. Проходя вблизи больших планет, космический аппарат «заимствует» часть их орбитальной энергии и меняет свою скорость и направление полёта так, как нужно создателям. В результате гравитационного маневра можно набрать требуемую скорость, расходуя очень мало топлива. Однако подобные схемы накладывают сильные ограничения на время старта – планеты должны находиться в «правильной» конфигурации.

Российские ученые рассчитали, что для старта оптимален 2029 год: при разумных ограничениях на общие затраты топлива и облётах Венеры, Земли и Юпитера время полёта до Седны может составить менее 18 лет. При тех же ограничениях и старте миссии в 2031 и 2034 годах наименьшее время полета к Седне составит соответственно 26 и 23 года. Старт в 2034 году предоставляет еще одну возможность: в дополнение к облётам Венеры, Земли и Юпитера может быть использован облёт Нептуна на близком расстоянии. Однако это приведёт к уменьшению общих затрат топлива лишь при продолжительности полёта не менее 27 лет.

Добавим, что сценарий полета за орбиту Нептуна не предусматривает выхода на орбиту вокруг Седны – при имеющихся освоенных технологиях это потребовало бы недопустимо больших затрат топлива. Аппарат пролетит вблизи карликовой планеты подобно международному зонду «Новые горизонты», прошедшего в космосе мимо Плутона в 2015 году и исследовавшего эту планету с пролетной траектории. Аналогичным образом изучалась комета Галлея в 1986 году советскими аппаратами «Вега».