Ahol a napszél elcsendesedik, és az örökkévalóság áll mellettünk … Mi vár azokra, akik képesek voltak áttörni a heliopauzát és megérinteni a távoli csillagok fényét? A Kuiper -öv részecskéinek kísérteties ragyogása. Több évtizedes repülés a meghibásodott egységek cseréjének lehetősége nélkül. Kísérletek a Földdel való kapcsolatteremtésre 200 csillagászati egység távolságából.
Lehetséges lesz -e a modern technológiákkal ilyen távoli határokat megtenni? Repülni oda, ahonnan a rádiójelek érkeznek egy napi késéssel? Még a fény is hatalmas távolságot enged, de az emberi elme előre megy.
Ugorjon át a nappali fényen
30 milliárd kilométer. 70 év repülés a meglévő felső fokozatok használatával folyékony hajtóműves motorokkal. A modern bolygóközi állomásokat nem ilyen expedíciókra tervezték. Három -négy évtized után a radioizotóp akkumulátor lemerül. Az AMC orientációs motorokban a hidrazin -készlet kifogy. A kommunikáció megszakad, és a szonda, amely örökre elaludt, végtelen térbe oldódik.
A mai napig az emberiségnek sikerült hat "csillaghajót" megépítenie, amelyek meghaladták a harmadik kozmikus sebességet, és örökre elhagyták a Naprendszert.
Itt vannak a hősök nevei.
A Pioneer sorozat automatikus bolygóközi állomásai 10-es és 11-es számúak. 1972-73-ban indították útjára. Az "úttörők" elérték a külső bolygók régióját, és fényképeket és tudományos adatokat juttattak el először a Földre a Jupiter és a Szaturnusz környékéről. Miután manővert hajtottak végre az óriásbolygók gravitációs mezőjében, örökre elhagyták az ekliptikus régiót, és egyenlőtlen harcba keveredtek a térrel és az idővel.
A Pioneer 11 -vel való kommunikáció 1995 -ben megszakadt, amikor már messze túl volt a Plútó pályáján. Mostanra a szonda 90 AU -val eltávolodott a Naptól. és folytatja útját a Pajzs csillagképe felé.
Ikerpárja pontosan harminc évig élt a világűrben: a Pioneer 10 legújabb tudományos adatait 2002 -ben továbbították a Földre. A számítások szerint 2012 -ben 100 AU -nál kellett volna lennie. a naptól. Egy szonda, amely örökre elaludt, aranylemezzel a fedélzetén, az Alfa Bika felé repül. Várható érkezési idő - 2.000.000 A. D.
A következő hősök az észbontó Voyager küldetés résztvevői, a valaha volt legnagyobb expedíció bolygóközi járatokon. 1977 -ben két szonda indult útnak azzal a reménnyel, hogy meglátogathatja az összes külső bolygót. A fő Voyager küldetés teljes diadallal zárult: a szondák a röpke pályáról tanulmányozták a Jupitert, a Szaturnuszt, az Uránuszt, a Neptunuszt, azok gyűrűit és az óriásbolygók 48 műholdját. A Neptunusz felső felhőrétegén való áthaladás pillanatában, 12 év repülés és 4 milliárd km megtett távolság után a Voyager 2 hihetetlen 200 méteres eltérése volt a számított pályától!
Ma, 37 évvel a felbocsátásuk után, a csillagközi óceánban folytatják útjukat, 107 és 130 AU távolságban távolodva a Földtől. A Voyager 1 kártyáról érkező rádiójel késleltetése 17 óra 36 perc. Az adó teljesítménye csak 26 watt, de jelei még mindig elérik a földet.
A Voyager fedélzeti számítógép memóriakapacitása 100 -szor kevesebb, mint egy modern mp3 -lejátszóé. Az egyedülálló retro berendezések tovább folytatják munkájukat, az elektromágneses viharok forgatagában és a több évtizedes szabadtéri munkában. A tartályokban több liter értékes hidrazin maradt, és a radioizotóp generátor teljesítménye még mindig eléri a 270 wattot. A NASA programozóinak már a Neptunusz pályáján túl is sikerült "felfrissíteniük" a Voyager fedélzeti számítógépét: most a szonda adatait egy rendkívül biztonságos kettős Reed-Solomon kód kódolja (furcsa módon a Voyagers elindítása során ilyen kód még nem volt a gyakorlatban használták). Az új évszázad elejére a szondák átálltak egy tartalék beállítómotor -készletre (a fő készlet ekkor már 353 ezer korrekciót hajtott végre), de a Nap -érzékelő minden nap nehezebben találja meg gyenge fényét fényes csillagok ezreinek háttere. Fenyeget a tájékozódás elvesztése és a Földdel való kommunikáció elvesztése.
2012 nyarán a Voyager 1 berendezései a napszél feltöltött részecskéinek intenzitásának csökkenését rögzítették - a szonda átlépte a naprendszer határát, kilépve a helioszférából. Most a szonda jeleit torzítja egy új, soha nem rögzített hang-a csillagközi közeg plazma.
Immár kilencedik éve jelenik meg a 2006 januárjában indított "New Horizons" automata állomás az űrben, a küldetés célja Pluto, akinek megjelenéséről szinte semmit sem tudunk. Várható érkezési idő a célállomásra - 2015. július 14. Kilenc és fél év repülés - és csak három nap a közeli ismerkedéshez a legtávolabbi bolygóval.
A New Horizons az űrhajók közül a legnagyobb sebességgel hagyta el a földközeli pályát - 16,26 km / s a Földhöz képest vagy 45 km / s a Naphoz képest, ami automatikusan csillaghajóvá tette a New Horizons -t.
Várhatóan a Plútó áthaladása után a szonda a nyílt űrben folytatja munkáját a következő évtized közepéig, ekkorra 50-55 AU-val visszavonult a Naptól. A rövidebb küldetési idő a Voyagers -hez képest a radioizotóp „akkumulátoros” működésének rövid időtartamának köszönhető - 2015 nyarára az RTG -k teljesítményleadása csak 174 watt lesz.
Enyhén a "New Horizons" mögött repül egy másik figyelemre méltó tárgy-egy szilárd hajtóanyagú felső fokú ATK STAR-48B. Az Atlas-5 hordozórakéta harmadik szakasza, amely a New Horizons szondát a Plútóba tartó indulási pályájára hozta, szintén heliocentrikus sebességet szerzett, és most már biztosan elhagyja a Naprendszer határait. Vele együtt ugyanezen okból két egyensúlyozó súly száll le a csillagokra. A második szakasz (felső szakasz "Centaurus") heliocentrikus pályán maradt, keringési ideje 2,83 év.
A számítások szerint 2015 októberében a STAR-48B 200 millió km-re halad át a Plútótól, majd örökre eltűnik az űr mélyén.
A hajók elalszanak, és az idő elveszíti értelmüket. Több százezer, talán millió év múlva mindezek az ember alkotta tárgyak elérik a csillagokat. A tudósokat azonban érdekli a működő űrhajó létrehozásának lehetősége, amely képes hosszú ideig tovább dolgozni a csillagközi térben, távolodva a Naptól több száz csillagászati egység távolságában.
TAU projekt
TAU (ezer csillagászati egység). Az 1987 -es koncepció, amely magában foglalta egy automatizált állomás elküldését a Naptól 1/60 fényév távolságra. A becsült utazási idő 50 év. Az expedíció célja: grandiózus, 1000 AU-s távolságmérő építése, a csillagoktól való távolság nagy pontosságú mérése, beleértve a galaxisunkon kívül esőket is. Másodlagos feladatok: a heliopauza régió vizsgálata, az ultra-nagy távolságú űrkommunikáció problémájának megoldása, a relativitáselmélet posztulátumainak ellenőrzése.
A szonda áramellátása egy kisméretű, 1 MW hőteljesítményű atomreaktor. Ion motor 10 éves élettartammal. A TAU projekt szerzői kizárólag az akkor létező technológiákból indultak ki.
Jelenleg a csillagközi expedíció legrészletesebb és megvalósítható projektje az Innovatív Interstellar Explorer. Egy kompakt méretű szonda, amely 35 kg tudományos felszerelést szállít a fedélzeten, és három RTG-vel és egy űrkommunikációs rendszerrel van felszerelve, amely képes stabil kommunikációt biztosítani a Földdel 200 AU távolságból.
Gyorsítás hagyományos rakétagyorsítóval vegyi üzemanyaggal, gravitációs manőver a Jupiter és az ionhajtóművek közelében, amelyekben a munkafolyadék xenon. Mindhárom technológia létezik, és jól bevált a gyakorlatban.
A Deep Space-1 szonda menetelő ionmotorja
Az ionmotorhoz két dolog szükséges: egy működő folyadék (gáz) és több kilowatt elektromos áram. A munkaközeg elhanyagolható fogyasztása miatt az ionmotor tíz évig képes folyamatosan működni. Sajnos a tolóereje is elhanyagolható - Newton tizede. Ez teljesen nem elegendő a Föld felszínéről történő indításhoz, de nulla gravitációban, a folyamatos hosszú távú működés és a nagy fajlagos impulzus miatt egy ilyen motor képes nagy sebességre felgyorsítani a szondát.
Az Innovative Interstellar Explorer küldetésben, három gyorsítási módszer alkalmazásával a tudósok remélik, hogy 35-40 km / s (évente több mint 4 AU) sebességre gyorsítják a szondát. Ez rendkívül magas a modern kozmonautika mércéje szerint (a Voyager 1 rekordja 17 km / s), de a gyakorlatban teljesen megvalósítható modern elektromos meghajtó motorok és nagy teljesítményű radioizotóp energiagenerátorok használatával.
Az Innovtive Interstellar Explorer program keretében végzett kutatásokat a NASA szakemberei 2003 óta végzik. Kezdetben azt feltételezték, hogy a szondát 2014 -ben indítják el, és 2044 -ben éri el célját (200 AU eltávolítása a Naptól).
Sajnos a legközelebbi kezdőablak kimaradt. A csillagközi szondaprogram a NASA számára nem kiemelt program (ellentétben a realisztikusabb Mars -roverekkel, bolygóközi állomásokkal és az épülő Webb űrtávcsővel).
A csillagközi szonda indításának kedvező feltételei 12 évente ismétlődnek (a Jupiter gravitációs mezőjében szükséges manőver végrehajtása miatt). Legközelebb 2026 -ban nyílik meg az "ablak", de messze nem az a tény, hogy ezt az esélyt a rendeltetésének megfelelően fogják használni. Talán 2038 -ra eldől valami, de az Innovative Interstellar Explorer koncepciója ekkorra valószínűleg végtelenül elavult.
A mérnökök már az elektrotermikus plazmagyorsítókon (VASIMR), a magnetoplazma-dinamikus motorokon és a Hall-motoron dolgoznak. Az elektromos rakéta motor ezen variációi is nagy fajlagos impulzussal rendelkeznek, összehasonlítva az ütemekkel. manó. ionhajtóművek, de képesek nagyságrenddel nagyobb tolóerő kifejlesztésére - azaz gyorsítsa fel a hajót a megadott sebességre rövidebb idő alatt.
