Остання планета Сонячної системи: з'явився спосіб дешевого і швидкого польоту до Нептуна

Нептун є восьмою і найвіддаленішою планетою Сонячної системи і поки що тільки космічний апарат "Вояджер-2" кілька десятиліть тому пролетів повз цю планету. Багато вчених наполягають на тому, що NASA потрібно відправити на вивчення Нептуна новий космічний апарат, щоб розкрити всі секрети крижаного гіганта. Але вартість такої місії дуже висока. Це пов'язано з тим, що апарат повинен мати на борту велику кількість палива для того, щоб загальмувати біля Нептуна і вийти на орбіту навколо планети. Але згідно з дослідженням, опублікованим на сервері препринтів аrXiv, вартість майбутньої місії до Нептуна можна знизити, якщо використовувати для гальмування атмосферу його супутника — Тритона, пише IFLScince.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Поки що NASA і Європейське космічне агентство (ЄКА) не планують відправляти до найдальших планет Сонячної системи, таких як Сатурн, Уран і Нептун, свої космічні апарати. Зараз особлива увага космічних агентств прикута до Марса, Венери, а також до Юпітера. Навколо останнього зараз обертається апарат NASA "Юнона", і в дорозі до газового гіганта перебуває апарат JUICE від ЄКА.

Основна причина того, що місії до Нептуна поки що навіть не плануються, полягає в тому, що це дуже дорогий проєкт. Хоча апарат "Вояджер-2" і дістався до крижаного гіганта, він не виходив на орбіту навколо планети, а пролетів повз. Для того, щоб космічний апарат вийшов на орбіту навколо Нептуна, йому потрібно летіти або дуже повільно, а це займе кілька десятиліть, або він повинен мати на борту дуже багато палива. Це паливо необхідне для здійснення маневру різкого гальмування при досягненні планети. Але додаткове паливо — це збільшення розміру космічного корабля, а значить і збільшення вартості місії, яка і так буде недешевою.

Автори нового дослідження пропонують вихід із цієї ситуації, який допоможе значно скоротити витрати на запуск космічного апарату до Нептуна. Для того, щоб загальмувати і вийти на орбіту навколо крижаного гіганта, вчені пропонують використовувати атмосферу його супутника — Тритона.

Єдиним супутником у Сонячній системі, який володіє справжньою атмосферою, яка набагато щільніша і товща, ніж у Землі, є Титан (супутник Сатурна). Але всі великі супутники планет у нашій зоряній системі мають також атмосферу, хоч і дуже тонку, і розріджену. Що стосується Тритона, то його атмосфера в 100 тисяч разів тонша, ніж у Титана. Але все ж, як вважають вчені, цієї атмосфери буде достатньо для уповільнення космічного апарату.

Тритон має ще одну особливість, яка допоможе в цій місії. Супутник Нептуна має ретроградну орбіту, тобто він обертається в напрямку, який протилежний обертанню Нептуна. Таким чином космічний апарат зможе легше підлетіти до Нептуна, використовуючи атмосферу Тритона для уповільнення і подальшого виходу на орбіту навколо крижаного гіганта.

Як показало моделювання вчених, можна використовувати верхні шари атмосфери Тритона для того, щоб апарат опинився в зоні дії гравітації Нептуна. Але в межах такої місії потрібно наблизиться до Тритона під правильним кутом і летіти в його атмосфері на правильній висоті. Також апарат має летіти з такою швидкістю, щоб не згоріти в атмосфері супутника або ж не полетіти далі від Нептуна. Вчені вважають, що така місія займе 15 років, що набагато швидше, ніж показують наявні проєкти з вивчення Нептуна.

Фокус уже писав про те, чому вчені вважають супутник Нептуна Тритон одним із найбільш незвичайних об'єктів у Сонячній системі.

Також Фокус писав про те, що астероїди в Сонячній системі приховують невідомі хімічні елементи. Автори нового дослідження спробували пояснити надзвичайно високу щільність одного з відомих великих астероїдів.