Ученый НАСА считает, что за 30 лет Солнце можно превратить в гигантский телескоп

В новой статье, размещенной на сервере препринтов arXiv, исследуются двигательные установки, способные доставить космические аппараты в особо интересные регионы космоса, где можно будет использовать Солнце как гигантский телескоп. Согласно исследованиям, запуск миссии в эту область может стать возможным уже в ближайшие 20–30 лет.

Согласно теории Эйнштейна, массивные объекты, такие как черные дыры или звезды, искривляют пространство-время. Это приводит к образованию гравитационных линз, через которые свет от далеких объектов фокусируется, усиливая яркость. Однако такие линзы не слишком мобильны, и их настройка ограничена. Для того чтобы использовать Солнце в качестве гравитационной линзы, достаточно разместить оборудование на противоположной его стороне, правильно ориентировав его. Это позволяет наблюдать за объектами, используя солнечное гравитационное поле, которое действует как линза, увеличивая интенсивность света от удаленных источников.

Фон Рассел Эшлеман, который первым предложил идею использования солнечной гравитационной линзы, отметил, что если разместить космический аппарат в нужной точке фокальной линии, его оборудование будет способно наблюдать и даже общаться на межзвездных расстояниях, используя технику, которая в 100 миллионов раз более мощная, чем та, что используется для межпланетных путешествий. Такой телескоп мог бы позволить нам наблюдать поверхность инопланетных планет, что будет намного более эффективно, чем любые существующие или будущие телескопы. Применение Земли как телескопа является более простым проектом, но с меньшими возможностями. Для реализации такого проекта, несмотря на его относительно низкую стоимость по сравнению с созданием аналогичного телескопа, потребуется огромные усилия.

Реалистичные концепции предполагают, что миссия будет исследовать область солнечной гравитационной линзы на расстояниях от 650 до 900 астрономических единиц. Космический аппарат должен будет точно следить за положением вблизи солнечного лимба, осуществлять контролируемое перемещение и поддерживать связь и энергоснабжение при солнечной радиации в 400 000 раз слабее, чем на Земле. Для этого потребуется энергия радиоизотопов или энергия деления.

Существующие космические аппараты, такие как "Вояджер-1", который находится на расстоянии 170 астрономических единиц от Солнца, доказали, что такие дистанции требуют десятилетий путешествий. Однако новая миссия, предложенная Славой Г. Турышевым из Лаборатории реактивного движения НАСА, рассмотрела два возможных пути для достижения этой цели.

Турышев предложил два варианта двигательных установок — солнечный парус и ядерную электрическую установку (ЯЭД), работающую на энергии деления. По его мнению, солнечный парус, несмотря на его ограничения по мощности, является более надежным вариантом для доставки аппарата в нужное место в разумные сроки. Для этого потребуется подойти к Солнцу на расстояние 0,04–0,08 астрономических единиц для проведения гравитационного маневра, что позволит достичь расстояния в 650 астрономических единиц за 25–40 лет.

Для более тяжелой полезной нагрузки более подходящей будет система ЯЭД, которая позволит ускорить миссию и достигнуть той же дистанции за 20 лет. Однако обе технологии находятся на начальной стадии разработки, и их успешное применение потребует значительного прогресса. Если НАСА решит начать такую миссию в ближайшие годы, то решение об архитектуре проекта должно быть принято до начала 2030-х годов, чтобы гарантировать успешное выполнение задачи к 2040 году.

Читайте также: