Європа та Енцелад – ідеальні цілі для перших польотів на сонячному вітрилі
Дослідження космічного простору потребує появи нових технологій, щоб прискорити перельоти – хімічні двигуни надто повільні. Прикладом таких технологій можуть стати сонячні вітрила, які можуть доставити зонди до сусідніх зірок. Але ж вони підходять і для дослідження Сонячної системи. На думку авторів нової статті, сонячні вітрильники можуть доставити до двох крижаних місяців, Юпітера та Сатурна, обладнання, необхідне для пошуку слідів позаземного життя.
«Крижані місяця з океанами рідкої води під поверхнею відносяться до найперспективніших цілей астробіології в Сонячній системі. У цій статті ми розглянули можливість застосування технології лазерного вітрила замість традиційного хімічного двигуна для місій виявлення життя», — написали автори, астробіологи зі США та Люксембургу.
Відома проблема сонячних вітрильників у тому, що вони вміють гальмувати. Нехай їх конструкція простіша і дешевша, ніж у інших типів космічних кораблів, долетівши до мети, вони не в змозі будуть скинути швидкість. Проте, як уже показав японський апарат IKAROS, контролювати положення та траєкторію апарату із сонячним вітрилом все ж таки можна. Для цього, зокрема, було використано РК-дисплеї. Тож якщо навіть він не зміг би потрапити на орбіту Європи чи Енцеладу, пролетіти повз нього вийшло б.
Цього може бути достатньо для астробіологів, яких цікавлять гейзери, що б'ють із тріщин супутників, і можливість дослідити їхній склад, не чекаючи на відправку дорогої місії, пише Universe Today.
Автори пропонують відправити до Енцеладу та Європи космічні апарати з фотонними вітрилами, які штовхатиме вперед потужний гігаватний лазер. Ця технологія ще не існує, але вже у розробці. Лазер такої сили зможе доставити космічний апарат масою 100 кг до Європи за 1-4 роки, а до Енцеладу - за 3-6 років за середньої швидкості польоту близько 30 км/с.
Побудувати такий потужний лазер — непросте завдання, і не лише з технічного погляду. По-перше, для здійснення польоту на Енцелад він, разом із усією необхідною інфраструктурою, має бути розміщений в Арктиці чи Антарктиці. По-друге, сфокусований пучок такої машини здатний спалити місто, якщо його навмисно чи випадково направити не туди.
Автори визначили стартові вікна для польотів на Енцелад та Європу, з урахуванням положення Землі та місяців, а також швидкості космічних кораблів, яка, у свою чергу, залежить від потужності лазера. І підрахували мінімальну швидкість підльоту до кожного місяця, необхідну для того, щоб вітрильники могли наблизитися до небесних тіл, проаналізувати зразки шлейфів гейзерів і пролетіти повз, не зіткнувшись.
Минулого року вчені із США виявили нові свідчення присутності в океані під поверхнею Енцеладу фосфору, важливого інгредієнта життя. Найдокладніше на сьогодні моделювання показало, що рівень фосфатів у воді цього місяця не менший, ніж в океанах Землі.