Как путешествовать автостопом по Солнечной системе? Новые идеи от JPL

0
8

Идея передвижения на небесных телах от одного объекта к другому не нова. Выгоды очевидны. Не нужно проводить сложные маневры, чтобы выйти на орбиту какого-либо небесного объекта, особенно, если это астероид или комета, что позволит существенно сократить время и сэкономить дорогостоящее топливо. Правда, реализовать ее не так уж легко. 

Как путешествовать автостопом по Солнечной системе? Новые идеи от JPL

При этом подходе необходимо выяснить, как безопасно сесть на поверхность небесного объекта, а затем лететь на нем к следующему месту назначения. Далее, нужно четко представлять, как улетать с небесного тела, чтобы переместиться на другое. Особенно, решать эту задачу трудно для таких космических объектов, как астероиды и кометы, у которых очень низкая гравитация. К счастью на Земле проблем с гравитацией нет, именно поэтому путешествие на новом автомобиле Киа Соренто 2015 года выпуска будет удобным, приятным и незабываемым.

В настоящее время к решению этой задачи приступили в JPL. Концепция под названием «Путешествия автостопом», возможно, позволит найти новый способ выхода на орбиту и осуществить посадку на кометах и астероидах, используя кинетическую энергию этих малых небесных тел. 

Однако такое путешествие требует соблюдение определенных правил. Это не просто поднять палец и остановить машину, проезжающую по дороге. В нашем случае вместо машины есть объект, который движется на «бешеной» скорости и он не будет останавливаться, чтобы подобрать путешественника. Вместо большого пальца, необходимо использовать другие идеи, например, прочный трос с гарпуном на конце.

Такая система многократного использования значительно бы уменьшила потребность в ракетном топливе для выхода на орбиту и осуществлении посадки. Однако, как произвести захват? Пролетая рядом с целью, космический корабль мог бы размотать трос и гарпуном, соединить себя с астероидом или кометой. Затем, космический аппарат, постепенно разматывал трос и достиг бы скорости, захваченного объекта.

Эта технология напоминает лов рыбы на Земле. Предположим, вы находитесь в лодке на озере с удочкой и хотите поймать большую рыбу. Как только рыба клюнет, вы не тянете ее себя, а начинаете с умеренным натяжением выпускать больше лески. В это время лодка начинает постепенное движение к рыбе и, в конце концов, скорость лодки сравнивается со скоростью рыбы. После этого вы начинаете медленно наматывать леску, тем самым приближая лодку к рыбе.

Как только скорость космического корабля сравняется со скоростью «рыбы» (кометы или астероида), можно начинать процесс посадки, медленно наматывая трос, постепенно приближаясь к небесному объекту. После посадки трос фиксировался бы специальным тормозом. Когда необходимо перелететь к другому месту назначения, космический корабль отпускал бы тормоз и разматывающийся трос сообщил ему необходимую скорость для перелета.

Этот вид передвижения автостопом мог бы использоваться для посещения нескольких мест в главном поясе астероидов или Поясе Койпера за один раз. Какие возникают проблемы при таком передвижении? Основная очевидна. Нужно создать трос и гарпун, которые смогли бы выдержать захват на таких скоростях. Кроме того, нужно, чтобы трос не порвался при медленном приближении к объекту и не был поврежден метеоритом. 

Ученые из JPL использовали моделирование для выяснения насколько это возможно. В своих первых исследованиях они вычислили, что захват потребуется делать при скорости 1.5 км/сек., а это возможно с такими материалами, как зайлон и кевлар. Была также установлена оптимальная длина троса – 100-1000 км. 

Следующие шаги в этой концепции – это выполнение моделирований, в которых ученые попытаются захватить гарпуном цель…