Как путешествовать автостопом по Солнечной системе? Новые идеи от JPL

Как путешествовать автостопом по Солнечной системе? Новые идеи от JPL

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.

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.

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…

Источник - 24space.ru