Күн желі қай жерде сөнеді, мәңгілік қасымызда тұрады … Гелиопаузаны бұзып өтіп, алыстағы жұлдыздардың жарығына тие алатындарды не күтеді? Куйпер белбеу бөлшектерінің елес сәулесі. Ақаулы қондырғыларды ауыстыру мүмкіндігінсіз ондаған жылдар бойы ұшу. 200 астрономиялық бірлік қашықтықтан Жермен байланыс орнатуға тырысады.
Заманауи технологиялардың көмегімен мұндай алыс шекараларды алу мүмкін бе? Бір күн кідіріспен радио сигналдары қайдан келеді? Тіпті жарық үлкен қашықтыққа жол береді, бірақ адамның ақыл -ойы алға жылжиды.
Күндізгі жарықта секіру
30 миллиард шақырым. Сұйық отынмен жұмыс істейтін қозғалтқыштары бар жоғарғы сатыларды пайдалана отырып, 70 жылдық ұшу. Қазіргі планетааралық станциялар мұндай экспедицияларға арналмаған. Үш -төрт онжылдықта радиоизотопты батарея өледі. AMC бағдарлы қозғалтқыштарындағы гидразиннің қоры таусылуда. Байланыс үзіліп, мәңгілік ұйықтап қалған зонд шексіз кеңістікке еріп кетеді.
Бүгінгі күні адамзат үшінші ғарыштық жылдамдықтан асып кетіп, Күн жүйесінен мәңгілікке кеткен алты «жұлдызды кеме» құруға қол жеткізді.
Міне, батырлардың есімдері.
Пионер сериясындағы 10 және 11 сериялы автоматты планетааралық станциялар 1972-73 жж. «Пионерлер» алғаш рет Юпитер мен Сатурнға жақын жерден Жерге фотосуреттер мен ғылыми мәліметтерді жібере отырып, сыртқы планеталар аймағына жетті. Алып планеталардың гравитациялық өрісінде маневр жасап, олар эклиптикалық аймақтан мәңгілікке кетіп, кеңістік пен уақытпен тең емес шайқасқа кірді.
Пионер 11 -мен байланыс 1995 жылы, Плутон орбитасынан әлдеқайда алыс болған кезде үзілді. Қазіргі уақытта зонд Күннен 90 AU алыстап кетті. және Қалқан шоқжұлдызына қарай жолын жалғастырады.
Оның егізі ғарыш кеңістігінде тура отыз жылға созылды: Pioneer 10 -дан соңғы ғылыми деректер 2002 жылы Жерге берілді. Есептеулер бойынша, 2012 жылы ол 100 AU болуы керек еді. күннен. Бортында алтын пластинасы бар мәңгілік ұйықтап жатқан зонд Альфа Таврға қарай ұшады. Болжалды келу уақыты - 2 000 000 А. Д.
Келесі кейіпкерлер-планетааралық рейстерде жасалған ең үлкен экспедиция-ақылға қонымды Вояжер миссиясының қатысушылары. 1977 жылы екі зонд жолға шығып, барлық сыртқы планеталарға жақын жерде боламыз деген үмітпен жолға шықты. Вояжердің негізгі миссиясы толық жеңіспен аяқталды: зондтар Юпитерді, Сатурнды, Уранды, Нептунды, олардың сақиналарын және ұшатын траекториядан алып планеталардың 48 серігін зерттеді. Нептунның үстіңгі бұлт қабатынан өту кезінде, 12 жылдық ұшудан және 4 миллиард км қашықтықтан кейін, Вояжер 2 -дің есептелген траекториядан ауытқуы керемет 200 метр болды!
Бүгін, олар ұшырылғаннан 37 жыл өткен соң, жұлдызды мұхитта саяхатын жалғастырып, Жерден 107 және 130 AU қашықтықта алыстап кетеді. Voyager 1 тақтасынан радио сигналдың кешігуі 17 сағат 36 минут. Таратқыштың қуаты небәрі 26 ватт, бірақ оның сигналдары әлі күнге дейін жерге жетуде.
Voyager борттық компьютерінің есте сақтау қабілеті қазіргі mp3 ойнатқыштан 100 есе аз. Бірегей ретро -жабдық электромагниттік дауылдар мен ашық кеңістіктегі ондаған жылдар бойы жұмыс жасау арқылы жұмысын жалғастыруда. Цистерналарда бірнеше литр бағалы гидразин қалды, ал радиоизотоп генераторының қуаты әлі де 270 ваттқа жетеді. Нептун орбитасынан тыс уақытта НАСА бағдарламашылары Вояжердің борттық компьютерін «қайта жарып» жіберді: енді зерттеу деректері Рид-Соломонның өте қауіпсіз екі кодымен кодталған (бір қызығы, Вояжерлерді ұшыру кезінде мұндай код әлі жоқ. практикада қолданылды). Жаңа ғасырдың басында зондтар қатынасты басқаратын қозғалтқыштардың резервтік жиынтығына ауысты (негізгі жиынтық сол уақытқа дейін 353 мың түзету енгізді), бірақ күн датчигіне өзінің қараңғы жарығын табу қиынға соғады. мыңдаған жарқын жұлдыздардың фоны. Бағыттың жоғалуы мен Жермен байланыстың үзілу қаупі бар.
2012 жылдың жазында Voyager 1 аппаратурасы күн желінің зарядталған бөлшектерінің қарқындылығының күрт төмендеуін тіркеді - зонд гелиосферадан шығып, күн жүйесінің шекарасынан өтті. Енді зондтың сигналдары бұрын-соңды жазылмаған жаңа дыбыспен-жұлдызаралық ортаның плазмасымен бұрмаланады.
Тоғызыншы жыл болды, 2006 жылдың қаңтарында ұшырылған «Жаңа көкжиектер» автоматты станциясы ғарышқа шығып жатыр. Миссияның мақсаты - Плутон, оның сыртқы түрі туралы біз ештеңе білмейміз. Белгіленген жерге келу уақыты - 14 шілде 2015 ж. Тоғыз жарым жылдық ұшу - және ең алыс планетамен жақын танысу үшін тек үш күн.
Жаңа көкжиектер барлық ғарыш аппараттарының ішінде ең жоғары жылдамдықпен Жерге жақын орбитаға шықты - Жерге қатысты 16, 26 км / с немесе Күнге қатысты 45 км / с, бұл автоматты түрде Жаңа көкжиектерді жұлдыз кемесіне айналдырды.
Плутон өткеннен кейін зонд өз жұмысын ашық кеңістікте келесі онжылдықтың ортасына дейін жалғастырады деп күтілуде, сол кезде Күннен 50-55 AU аралықта демалысқа шықты. Вояжерлермен салыстырғанда миссияның қысқа мерзімі «батарея» радиоизотопының жұмысының қысқа болуына байланысты - 2015 жылдың жазына қарай RTG -дің шығуы небәрі 174 ватт болады.
«Жаңа көкжиектердің» сәл артында тағы бір таңғажайып объект-қатты қозғалмалы жоғарғы саты ATK STAR-48B ұшады. New Horizons зондын Плутонға ұшу траекториясына жеткізген Atlas-5 зымыран тасығышының үшінші кезеңі де гелиоцентрлік жылдамдыққа ие болды және енді күн жүйесінің шекарасынан шығатыны сөзсіз. Онымен бірге дәл сол себепті екі теңдестірілген салмақ жұлдыздарға ұшып кетеді. Екінші кезең («Центавр» жоғарғы сатысы) гелиоцентрлік орбитада қалды, орбиталық кезеңі 2,83 жыл.
Есептеулерге сәйкес, 2015 жылдың қазан айында STAR-48B Плутоннан 200 миллион км қашықтықта өтеді, содан кейін ғарыш тереңдігіне мәңгілікке жоғалады.
Кемелер ұйықтап қалады және уақыт олардың мәнін жоғалтады. Жүз мыңдаған, мүмкін миллиондаған жылдар ішінде бұл техногендік заттардың барлығы жұлдыздарға жетеді. Бірақ ғалымдар жұлдызаралық кеңістікте ұзақ уақыт бойы жұмысын жалғастыра алатын, жүздеген астрономиялық бірліктерден Күннен алыстай алатын ОПЕРАТТЫ ғарыш аппараттарын құру мүмкіндігіне қызығушылық танытады.
TAU жобасы
TAU (мың астрономиялық бірлік). 1987 жылғы тұжырымдама, ол Күннен 1/60 жарық жылы қашықтықта автоматтандырылған станцияны жіберуді қамтыды. Саяхаттың болжамды уақыты - 50 жыл. Экспедицияның мақсаты: 1000 AU негізі бар үлкен диапазонды құру, жұлдыздарға дейінгі қашықтықты, оның ішінде біздің галактикадан тысқары қашықтықты дәл өлшеу. Қосалқы міндеттер: гелиопауза аймағын зерттеу, ультра қалааралық ғарыштық байланыс мәселесін шешу, салыстырмалылық теориясының постулаттарын тексеру.
Зондтың қоректену көзі-1 МВт жылу қуаты бар шағын көлемді ядролық реактор. 10 жылдық қызмет ету мерзімі бар иондық қозғалтқыш. TAU жобасының авторлары тек сол кездегі технологияларға сүйенді.
Қазіргі уақытта жұлдызаралық экспедицияның ең егжей -тегжейлі және мүмкін болатын жобасы - Инновациялық жұлдызаралық зерттеуші. Бортында 35 кг ғылыми аппаратурасы бар, үш РТГ мен Жермен 200 AU қашықтықтан тұрақты байланысты қамтамасыз етуге қабілетті ғарыштық байланыс жүйесімен жабдықталған шағын көлемді зонд.
Химиялық отынға кәдімгі зымыран үдеткішін қолдану арқылы жеделдету, жұмыс сұйықтығы ксенон болып табылатын Юпитер мен иондық тартқыштардың жанында гравитациялық маневр. Бұл үш технология да бар және олар тәжірибеде жақсы дәлелденген.
Deep Space-1 зондының марштық иондық қозғалтқышы
Иондық қозғалтқыш екі нәрсені қажет етеді: жұмыс сұйықтығы (газ) және бірнеше киловатт электр энергиясы. Жұмыс ортасының шамалы тұтынылуына байланысты ионды қозғалтқыш он жыл бойы үздіксіз жұмыс істей алады. Өкінішке орай, оның күші де шамалы - Ньютонның оннан бір бөлігі. Бұл Жер бетінен ұшыру үшін мүлде жеткіліксіз, бірақ нөлдік гравитацияда, ұзақ мерзімді үздіксіз жұмыс пен жоғары спецификалық импульстің арқасында мұндай қозғалтқыш зондты жоғары жылдамдыққа дейін тездетуге қабілетті.
Инновациялық жұлдызаралық зерттеуші миссиясында үш үдеу әдісін қолдана отырып, ғалымдар зондты 35-40 км / с жылдамдыққа дейін (жылына 4 AU жоғары) тездетуге үміттенеді. Бұл қазіргі заманғы космонавтика стандарттары бойынша өте жоғары (Voyager 1 рекорды 17 км / с), бірақ бұл қазіргі заманғы электр қозғалтқыштары мен жоғары қуатты радиоизотопты энергия генераторларын қолдана отырып жүзеге асады.
Innovtive Interstellar Explorer бағдарламасы бойынша зерттеулерді NASA мамандары 2003 жылдан бері жүргізіп келеді. Бастапқыда зонд 2014 жылы іске қосылады және 2044 жылы мақсатына жетеді (Күннен 200 AU жылжиды).
Өкінішке орай, ең жақын терезе жіберілмеді. Жұлдызаралық зондтық бағдарлама НАСА үшін басымдық беретін бағдарлама емес (неғұрлым шынайы Марс роверлерінен, планетааралық станциялар мен Webb ғарыштық телескопынан айырмашылығы).
Жұлдызаралық зондты ұшырудың қолайлы шарттары әр 12 жыл сайын қайталанады (Юпитердің гравитациялық өрісінде маневр жасау қажеттілігіне байланысты). Келесі жолы «терезе» 2026 жылы ашылады, бірақ бұл мүмкіндіктің мақсатты түрде пайдаланылатынынан алыс. Мүмкін, 2038 жылға қарай бірдеңе шешілетін шығар, бірақ инновациялық жұлдызаралық зерттеуші тұжырымдамасы осы уақытқа дейін шексіз ескіретін шығар.
Қазірдің өзінде инженерлер электротермиялық плазмалық үдеткіштерде (VASIMR), магнитоплазма-динамикалық қозғалтқыштарда және Холл қозғалтқышында жұмыс жасауда. Электр зымыран қозғалтқышының бұл вариациялары соққылармен салыстырылатын жоғары спецификалық импульске ие. имп. иондық итергіштер, бірақ олар үлкен дәрежедегі тартылу тәртібін құруға қабілетті - яғни. кемені көрсетілген жылдамдыққа қысқа мерзімде тездетіңіз.
