Günəş küləyinin sona çatdığı yerdə və əbədiyyət yanımızda dayanır … Heliopazanı keçib uzaq ulduzların işığına toxuna bilənləri nə gözləyir? Kuiper kəmər hissəciklərinin xəyal parıltısı. Arızalı qurğuları dəyişdirmək imkanı olmadan illərlə uçuşlar. 200 astronomik vahid məsafədən Yerlə əlaqə qurmağa çalışır.
Müasir texnologiyalarla belə uzaq sərhədləri götürmək mümkün olacaqmı? Bir gün gecikmə ilə radio siqnallarının gəldiyi yerə uçmaq? İşıq belə böyük bir məsafəyə yol verir, amma insan ağlı irəli gedir.
Gün işığında atlayın
30 milyard kilometr. Maye yanacaq mühərrikləri ilə mövcud olan üst mərhələlərdən istifadə edərək 70 illik uçuş. Müasir planetlərarası stansiyalar belə ekspedisiyalar üçün nəzərdə tutulmamışdır. Üç -dörd onillikdən sonra radioizotop batareyası ölür. AMC oriyentasiya mühərriklərində hidrazin tədarükü bitmək üzrədir. Ünsiyyət kəsilir və sonsuza qədər yuxuya gedən zond sonsuz məkana əriyir.
Bu günə qədər bəşəriyyət üçüncü kosmik sürəti aşan və Günəş sistemini həmişəlik tərk edən altı "ulduz gəmisi" qurmağı bacardı.
Budur qəhrəmanların adları.
Pioneer 10 və 11 nömrəli avtomatik planetlərarası stansiyalar 1972-73-cü illərdə istifadəyə verildi. "Pionerlər" ilk dəfə Yupiter və Saturnun ətrafından fotoşəkilləri və elmi məlumatları Yerə ötürərək xarici planetlərin bölgəsinə çatdılar. Nəhəng planetlərin cazibə sahəsində bir manevr edərək, ekliptik bölgəni həmişəlik tərk etdilər və məkan və zamanla bərabər olmayan bir döyüşə girdilər.
Pioneer 11 ilə əlaqə 1995 -ci ildə, Plutonun orbitindən çox uzaqda olduğu zaman kəsildi. İndiyə qədər zond Günəşdən 90 AU uzaqlaşdı. və Qalxan bürcünə doğru yoluna davam edir.
Onun əkizi kosmosda düz otuz il davam etdi: Pioneer 10 -dan ən son elmi məlumatlar 2002 -ci ildə Yerə ötürüldü. Hesablamalara görə, 2012 -ci ildə 100 AU səviyyəsində olmalı idi. günəşdən. Gəmisində bir qızıl boşqab ilə əbədi olaraq yuxuya gedən bir zond Alfa Buğa doğru uçur. Təxmini gəliş vaxtı - 2.000.000 AD.
Növbəti qəhrəmanlar planetlərarası uçuşlarda indiyə qədər edilən ən böyük ekspedisiya olan Voyager missiyasının iştirakçılarıdır. 1977 -ci ildə bütün xarici planetlərin yaxınlığını ziyarət etmək ümidi ilə iki zond yola çıxdı. Əsas Voyager missiyası tam zəfərlə başa çatdı: zondlar Yupiter, Saturn, Uran, Neptun, onların üzüklərini və uçan trayektoriyadan nəhəng planetlərin 48 peykini araşdırdı. Neptunun yuxarı bulud qatının üzərindən keçərkən, 12 illik uçuşdan və 4 milyard km məsafə qət etdikdən sonra, Voyager 2 -nin hesablanan trayektoriyadan kənara çıxması inanılmaz 200 metr idi!
Bu gün, uçuşa başladıqdan 37 il sonra, 107 və 130 AU məsafədə Yerdən uzaqlaşaraq ulduzlararası okeanda səyahətlərinə davam edirlər. Voyager 1 lövhəsindən radio siqnalının gecikməsi 17 saat 36 dəqiqədir. Vericinin gücü cəmi 26 vatdır, lakin siqnalları hələ də yerə çatır.
Voyager kompüterinin yaddaş tutumu müasir mp3 pleyerdən 100 dəfə azdır. Unikal retro avadanlıqlar, elektromaqnit fırtınalarının qasırğaları və onilliklər ərzində açıq kosmosda işlərini davam etdirir. Tanklarda bir neçə litr qiymətli hidrazin qalıb və radioizotop generatorunun gücü hələ də 270 vata çatır. Artıq Neptun orbitinin kənarında olan NASA proqramçıları Voyagerin göyərtəsindəki kompüterini "yenidən sındırmağı" bacardılar: indi araşdırma məlumatları son dərəcə etibarlı ikiqat Reed-Solomon kodu ilə kodlanmışdır (maraqlıdır ki, Voyagerlərin işə salınması zamanı belə bir kod hələ yoxdur. praktikada istifadə olunur). Yeni əsrin əvvəllərində, zondlar tutum idarəetmə mühərriklərinin ehtiyat dəstinə keçdi (əsas dəstə o vaxta qədər 353 min düzəliş etmişdi), lakin Günəş sensoru üçün zəif işığını tapmaq hər gün daha çətindir. minlərlə parlaq ulduzun fonu. Yerlə oriyentasiya və ünsiyyətin itirilməsi təhlükəsi var.
2012 -ci ilin yazında Voyager 1 -in avadanlıqları günəş küləyinin yüklü hissəciklərinin intensivliyinin kəskin azaldığını qeyd etdi - zond heliosferdən çıxaraq Günəş sisteminin sərhədini keçdi. İndi zondun siqnalları əvvəllər heç vaxt qeydə alınmamış yeni bir səs-ulduzlararası mühitin plazması ilə təhrif olunur.
Artıq doqquzuncu ildir ki, 2006 -cı ilin yanvarında buraxılan "Yeni Üfüqlər" avtomatik stansiyası kosmosa çıxır. Misiyanın məqsədi, görünüşü haqqında demək olar ki, heç nə bilmədiyimiz Plutondur. Təyinat nöqtəsinə çatma vaxtı - 14 iyul 2015 -ci il. Doqquz il yarım uçuş - və ən uzaq planetlə yaxından tanış olmaq üçün cəmi üç gün.
Yeni Üfüqlər, bütün kosmik aparatlar arasında ən yüksək sürətlə Yerə yaxın orbitdən çıxdı - Yerə nisbətən 16, 26 km / s və ya Günəşə nisbətən 45 km / s, bu da Yeni Üfüqləri avtomatik olaraq ulduz gəmisinə çevirdi.
Plutonun keçməsindən sonra, tədqiqatın o vaxta qədər Günəşdən 50-55 AU təqaüdə çıxaraq, növbəti onilliyin ortalarına qədər açıq sahədə işinə davam edəcəyi gözlənilir. Voyagerlər ilə müqayisədə daha qısa missiya müddəti, radioizotop "batareya" əməliyyatının qısa müddətinə bağlıdır - 2015 -ci ilin yazına qədər RTG -lərin enerji sərbəst buraxılması cəmi 174 vat olacaq.
"Yeni Üfüqlər" in bir az arxasında başqa bir diqqətəlayiq obyekt uçur-bərk itələyici üst mərhələ ATK STAR-48B. New Horizons zondunu Plutona gediş trayektoriyasına gətirən Atlas-5 raket daşıyıcısının üçüncü mərhələsi də heliosentrik sürət qazandı və artıq günəş sisteminin sərhədlərini tərk edəcək. Onunla eyni səbəbdən iki balans çəkisi ulduzlara uçacaq. İkinci mərhələ (yuxarı mərhələ "Centaurus"), orbital dövrü 2.83 il olan heliosentrik orbitdə qaldı.
Hesablamalara görə, 2015-ci ilin oktyabr ayında STAR-48B Plutondan 200 milyon km keçəcək və sonra kosmosun dərinliklərində əbədi olaraq yox olacaq.
Gəmilər yuxuya gedəcək və zaman onlar üçün mənasını itirəcək. Yüz minlərlə, bəlkə də milyonlarla il ərzində bütün bu süni obyektlər ulduzlara çatacaq. Ancaq elm adamları, ulduzlararası kosmosda uzun müddət çalışmağa davam edə biləcək, yüzlərlə astronomik vahid məsafədə Günəşdən uzaqlaşa bilən Əməliyyat aparatlarının yaradılmasının mümkünlüyü ilə maraqlanırlar.
TAU layihəsi
TAU (Minlərlə astronomik vahid). 1987 -ci il konsepsiyası Günəşdən 1/60 işıq ili məsafədə avtomatlaşdırılmış stansiyanın göndərilməsini nəzərdə tuturdu. Təxmini səyahət müddəti 50 ildir. Ekspedisiyanın məqsədi: 1000 AU əsaslı möhtəşəm bir məsafəölçən qurmaq, qalaktikamızdan kənarda olanlar da daxil olmaqla ulduzlara olan məsafələrin yüksək dəqiqliklə ölçülməsi. İkinci vəzifələr: heliopoziya bölgəsinin öyrənilməsi, ultra uzun məsafəli kosmik ünsiyyət probleminin həlli, nisbilik nəzəriyyəsinin postulatlarının yoxlanılması.
Zondun enerji təchizatı 1 MVt istilik gücünə malik kiçik ölçülü nüvə reaktorudur. 10 illik xidmət müddəti olan ion mühərriki. TAU layihəsinin müəllifləri yalnız o dövrdə mövcud olan texnologiyalardan istifadə etdilər.
Hal -hazırda ulduzlararası bir ekspedisiyanın ən detallı və mümkün olan layihəsi İnnovativ Ulduzlararası Kəşfiyyatçıdır. Gəmisində 35 kq elmi avadanlıq daşıyan və üç RTG və 200 AU məsafədən Yerlə sabit ünsiyyət qura bilən kosmik rabitə sistemi ilə təchiz edilmiş kompakt ölçüdə bir zond.
Kimyəvi yanacaqda adi bir raket sürətləndiricisi istifadə edərək sürətləndirmə, Yupiterin yaxınlığında cazibə manevri və işçi mayenin ksenon olduğu ion itələyiciləri. Bu texnologiyaların üçü də mövcuddur və praktikada yaxşı sübut edilmişdir.
Deep Space-1 zondunun yürüş ion mühərriki
Bir ion mühərriki üçün iki şey lazımdır: işləyən bir maye (qaz) və bir neçə kilovat elektrik. İş mühitinin əhəmiyyətsiz istehlakı səbəbindən ion mühərriki on il fasiləsiz işləyə bilər. Təəssüf ki, onun vuruşu da əhəmiyyətsizdir - Nyutonun onda biri. Bu, Yer səthindən atış üçün tamamilə qeyri-kafidir, lakin sıfır çəkisi ilə, davamlı uzunmüddətli işləmə və yüksək spesifik impuls səbəbiylə, belə bir mühərrik zondu yüksək sürətlə sürətləndirə bilir.
İnnovativ Ulduzlararası Kəşfiyyatçı missiyasında, üç sürətləndirmə metodundan istifadə edərək, elm adamları zondu 35-40 km / s sürətlə (ildə 4 AU-dan yuxarı) sürətləndirməyi ümid edirlər. Bu, müasir kosmonavtika standartlarına görə son dərəcə yüksəkdir (Voyager 1-də 17 km / s sürət rekordu var), lakin müasir elektrik sürətləndirici mühərrikləri və yüksək tutumlu radioizotoplu enerji generatorlarından istifadə etmək praktikada olduqca mümkündür.
Innovtive Interstellar Explorer proqramı çərçivəsində tədqiqatlar 2003 -cü ildən NASA mütəxəssisləri tərəfindən aparılır. Başlanğıcda, araşdırmanın 2014 -cü ildə başlayacağı və 2044 -cü ildə hədəfinə çatacağı (Günəşdən 200 AU uzaqlaşacağı) güman edilirdi.
Təəssüf ki, ən yaxın başlanğıc pəncərəsi qaçırıldı. Ulduzlararası araşdırma proqramı NASA üçün prioritet proqram deyil (daha real Mars gəzənlər, planetlərarası stansiyalar və Webb kosmik teleskopundan fərqli olaraq).
Ulduzlararası zondun işə salınması üçün əlverişli şərtlər hər 12 ildən bir təkrarlanır (Yupiterin cazibə sahəsində bir manevr etmək ehtiyacı səbəbindən). Növbəti dəfə "pəncərə" 2026 -cı ildə açılacaq, ancaq bu şansın təyinatı üzrə istifadə ediləcəyi həqiqətindən çox uzaqdır. Bəlkə də 2038 -ci ilə qədər bir şeyə qərar veriləcək, amma İnnovativ Ulduzlararası Explorer anlayışı yəqin ki, o vaxta qədər sonsuz köhnəlmiş olacaq.
Artıq mühəndislər elektrotermal plazma sürətləndiriciləri (VASIMR), maqnitoplazma-dinamik mühərrikləri və Hall mühərriki üzərində işləyirlər. Elektrikli raket mühərrikinin bu dəyişmələri də vuruşlarla müqayisə oluna bilən yüksək spesifik impulsa malikdir. imp. ion itələyicilərdir, lakin onlar daha böyük bir vuruş əmri hazırlaya bilirlər - yəni. gəmini daha qısa müddətdə göstərilən sürətə çatdırın.
