В най-отдалечените краища на нашата Слънчева система, далеч отвъд орбитата на Плутон, се намира Седна, един от най-загадъчните обекти, откривани някога. Тази червеникава планета-джудже следва толкова екстремна орбита, че ѝ трябват повече от 11 000 години, за да завърши една обиколка около Слънцето. Сега учените предлагат нова мисия за достигане до този далечен обект, използвайки революционна технология за двигател.
Седна обаче представлява много повече от просто поредната далечна скала. Това е нов орбитален клас обекти, седноидите, а екстремната ѝ орбита предполага, че може да е първият известен член на вътрешния Облак на Оорт. Проучването на Седна би могло да разкрие тайни за формирането на ранната Слънчева система и гравитационните влияния, които са я оформили.
Седна, заснета от космическия телескоп Хъбъл. Кредит: NASA
Повърхността на Седна е една от най-червените сред обектите в Слънчевата система, което предполага сложна химия, която би могла да разкрие улики за органични съединения във външните области на звездното ни семейство. На сегашното й разстояние температурите никога не надвишават −240°C, което я прави едно от най-студените места в нашата Слънчева система.
Очаква се този далечен обект да премине през перихелия на орбитата си, най-близката му точка до Слънцето, през 2075–2076 г. и след това бавно да се отдалечи от нашата звезда. Когато Седна достигне най-близкото си приближение на 76.19 AU (около 76 пъти разстоянието на Земята от Слънцето), тя все още ще бъде невероятно далеч, почти три пъти по-далеч от Нептун. След този кратък момент Седна ще започне дългото си пътуване обратно към тъмнината, за да не се върне стотици години.
Ново проучване за осъществимост, публикувано на сървъра за препринти arXiv, разглежда два авангардни подхода към технологиите, които биха достигнали Седна в рамките на този тесен прозорец от възможности. Първият включва задвижване с директен термоядрен синтез (DFD - direct fusion drive), концептуален двигател за ядрен синтез, проектиран да произвежда както тяга, така и електрическа енергия. За DFD изследователите предполагат система с мощност 1,6 MW с постоянна тяга и специфичен импулс, което представлява огромен скок отвъд актуалните технологии на двигатели.
Схема на двигателят на директен синтез. Кредит: WikiHelper2135
Вторият подход включва гениален вариант на технологията за слънчево платно. Вместо да се разчита изцяло на налягането на слънчевата радиация, тази концепция използва термична десорбция. Това е процес, при който молекули или атоми, залепени за повърхността, се освобождават, когато тази повърхност се нагрее, и именно този процес произвежда задвижването. Този план включва гравитационна маневра около Юпитер, използваща огромното гравитационно поле на планетата като гравитационна прашка.
Художествено изображение на IKAROS, първата космическа сонда със слънчево платно в полет. Кредит: Andrzej Mirecki
Анализът разкрива изненадващи резултати относно тези две коренно различни технологии. Резултатите от изследването, чийто автор е екип, ръководен от Елена Анкона () от Политехническия университет в Бари, Италия, показват, че DFD може да достигне Седна за приблизително 10 години, с 1,5 години тяга.??? Слънчевите платна, от друга страна, подпомогнати от гравитацията на Юпитер, биха могли да завършат пътуването за седем години. По-краткото време на слънчевото платно произтича от способността му да се ускорява непрекъснато, без да носи тежко гориво, докато термоядреният двигател има предимството възможността да остане на орбита, а не само да прелети.
Тази разлика в скоростта подчертава фундаменталните компромиси при изследването на дълбокия космос. Поради различните характеристики, DFD би позволил навлизане в орбита, докато за слънчевото платно се предвижда само прелитане.
Орбиталната мисия би позволила задълбочено изучаване на Седна, картографиране на повърхността ѝ, анализ на състава ѝ и потенциално откриване на луни или други особености. Прелитането, макар и по-бързо, би предоставило само кратка снимка.
Изображение на Плутон, направено от New Horizons на 14 юли 2015 г. Кредит: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
И двете предложени технологии са изправени пред значителни трудности при разработката си. DFD засега остава до голяма степен концептуална, изисквайки нови технологии за ограничаване и контрол на термоядрения синтез, които убягват на инженерите в продължение на десетилетия. Моделните изследвания на компанията показват, че тази технология би могла да изстреля космически кораб с маса около 1000 кг до Плутон за четири години, но постигането на това засега остава несигурно.
Усъвършенстваното слънчево плаване с термична десорбция представлява по-еволюционен подход, надграждащ се върху доказани принципи на слънчевото платно, като същевременно добавя нови възможности. Разчитането на техниката на прецизно синхронизирани гравитационни асистенции и иновативно материалознание представлява свои собствени предизвикателства, но може да е по-постижимо в близко бъдеще.
Прозорецът за достигане на Седна по време на сегашното ѝ приближаване обаче бързо се скъсява. Дали човечеството ще се изправи пред това предизвикателство зависи от готовността ни да инвестираме в революционни технологии за задвижване и да поемем рисковете, присъщи на разширяването на границите на космическите пътувания.
Справка: Elena Ancona et al, Feasibility study of a mission to Sedna—Nuclear propulsion and advanced solar sailing concepts, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2506.17732
Източник: New Propulsion Systems Could Enable a Mission to Sedna, Mark Thompson, Universe Today
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Как „зеленото побутване“ стимулира устойчивите избори на хората
helper68
Натурални суперколайдери: Черните дупки могат да се използват ускорители на частици
dolivo
Учени възпроизвеждат сияйното египетско синьо, озарявало гробниците на фараоните
dolivo
Революция в залесяването: Японски дронове с изкуствен интелект засаждат дръвчета 10 пъти по-бързо от хората