Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
При текущем уровне развития науки полёт на Солнце не имеет особого практического смысла, поскольку невозможно создать такой защитный костюм или сделать столь надежный и выносливый корабль, который сможет выдерживать столь невероятные температуры. Все измерения при этом тоже завязаны на стойкость оборудования, а потому то, что можно фиксировать получится записать и без непосредственный близости к светилу.
Но почему-то вопрос о полётах на Солнце очень частый и постоянно всплывает в обсуждениях. Что же, опустим практический смысл и просто представим, что для чего-то на Солнце полетела современная космическая миссия.
Кстати, у NASA есть забавная табличка, в которой приведены значения времени при разных способах путешествия до Солнца. Например, пешком идти 2654 года, а на машине ехать 177 лет.
В настоящее время, при наличии у нас химической двигательной технологии, мы можем говорить о скоростях движения порядка 3,8–4,5 км/с или 13 680–16 200 км/ч. Это стандартный подход с использованием классического (если его так можно назвать) реактивного двигателя. Все экстравагантные двигатели типа ВАРП-технологий может быть и имеют право тягаться с перспективой бесконечного движения, но точно не опередят обычный ракетный двигатель по скорости и не обеспечат взлёт. Поэтому, лететь придётся на чём-то стандартном.
И здесь на вопрос о времени полёта к Солнцу есть три ответа. Хотя бы потому, что расстояние от Земли до Солнца не всегда одинаково.
Минимальное расстояние = 147 миллионов километров. Среднее расстояние = 149 миллионов километров. Максимальное расстояние = 152 миллиона километров. Скорость пускай будет равна 16 200 км/ч. При этом нам придется выбирать длинную траекторию, используя гравитационные маневры по пути. Прямой дороги тут быть не может.
Принимая во внимание ускорение в 1g, чтобы не оказывать слишком большого давления на экипаж, и наши нынешние возможности двигателей, путешествие от Земли до Солнца всегда будет занимать чуть больше года.
Если бы вы попытались разогнать космический корабль сильнее, скажем, от начальной скорости в ноль до околосветовой скорости 2 997 924 м/с за 20 секунд, вы подвергли бы экипаж воздействию перегрузки примерно в 15 264 g. Более чем достаточно, чтобы убить весь экипаж и уничтожить корабль. Такие цифры кажутся фантастикой, но в нашем случае значения будут ниже. Просто столь высокие показатели хорошо иллюстрируют цену возможной ошибки.
Впрочем, теоретически можно было бы достичь вдвое большей скорости, если использовать ионный двигатель, когда космический корабль уже далеко отошел от орбиты Земли.
Ионный двигатель – это не реактивный двигатель в привычном понимании, а скорее космический “фонтан”, который медленно, но верно разгоняет космический аппарат. Он использует электричество для ионизации газа (обычно ксенона), создавая поток положительно заряженных ионов. Этот поток ионов выстреливается из двигателя с огромной скоростью, создавая крошечную, но постоянную тягу. В этом его сила и его слабость.
Для работы двигатель должен иметь ядерный реактор. Любой реактор — это необходимость дополнительной защиты экипажа и неизбежное увеличение массы.
В идеальных условиях и сугубо теоретически, если отсутствует значительное влияние внешних факторов, то двигатель может разогнать корабль до околосветовых скоростей. Даже при скорости в 1% от скорости света время путешествия очевидно будет совсем другим. Опять же, можно прикинуть его по простой школьной формуле.
Но проблема не только в скорости движения и в расстояниях. Достичь Солнца на самом деле не так просто, как может показаться. Нельзя просто направить на него ракету и полететь в нужную сторону.
Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 107 000 км/ч. Это означает, что любой космический корабль, запущенный отсюда, будет иметь такое же боковое движение. Чтобы упасть прямо на Солнце, ему пришлось бы нейтрализовать эту скорость, полетев со скоростью 107 803 километра в час в противоположном направлении.
Для достижения этого эффекта потребовалось бы ошеломляющее количество топлива — гораздо больше, чем может везти любой космический корабль. Если бы нам каким-то образом удалось противодействовать орбитальной скорости Земли, космический корабль просто упал бы на Солнце, достигнув его примерно через 4-5 месяцев. Во время падения гравитация Солнца непрерывно ускоряла бы его, заставляя двигаться все быстрее и быстрее. Было бы неплохо, если бы мы могли использовать ракету, чтобы ускорить процесс, но, если смотреть реалистично, мы бы сожгли все наше топливо, просто добравшись до этой точки. Все, что мы могли бы сделать, это наблюдать, как он падает.
Если бы космический корабль мог каким-то образом компенсировать скорость Земли, он бы упал на Солнце всего за несколько месяцев. Но при современных технологиях и тщательном планировании миссии, на самом деле требуется 7 лет, чтобы корабль подобрался достаточно близко. И да, вы можете вспомнить опять ионный двигатель и сказать, что ему не нужно топливо. Но зато ему нужен реактор и система защиты, что, вероятно, в итоге окажется даже более проблематично, чем бочка с постоянно расходуемым топливом.
Ну и напоследок. Собственно говоря, NASA уже запустила зонд на Солнце. Это Parker Solar Probe (или PSP, любители видеоигр поймут иронию). Зонд был запущен в августе 2018 года, и он все еще находится на расстоянии 10,4 миллиона километров от Солнца. Чуть выше была приведена gif-ка и как раз на ней отражена траектория этого сложно полёта.
С каждым прохождением Венеры минимальное расстояние зонда до Солнца немного уменьшается. Даже к 2026 году он не достигнет Солнца. Длительность полёта составит где-то 15–16 лет, а стоимость только этого зонда составила 1,5 миллиарда долларов.
Поделись видео: