Добраться до ближайшей к Солнцу планеты оказывается сложнее, чем улететь на холодные окраины Солнечной системы. Исследователи из Брауновского университета придумали, как избавить зонды от необходимости везти с собой тонны топлива для торможения, и предложили проект Mercury Scout — аппарат, который долетит до Меркурия исключительно на силе солнечного света.
Казалось бы, что сложного — лететь к Солнцу? Просто отпускаешь гравитационные тормоза, и масса звезды сделает все сама. Но в этом и кроется главная ловушка орбитальной механики: когда вы «падаете» в гравитационный колодец Солнца, ваш аппарат стремительно разгоняется. Чтобы выйти на орбиту крошечного Меркурия и не проскочить мимо на космических скоростях, нужно очень долго и сильно тормозить.
Именно поэтому полеты к Меркурию — это всегда логистический кошмар. Зонду NASA MESSENGER потребовалось почти семь лет сложнейших гравитационных маневров, а европейско-японский BepiColombo прямо сейчас наматывает круги по внутренней Солнечной системе, чтобы выйти на орбиту только в конце 2026 года (и это после нескольких переносов). Оба аппарата несли с собой огромное количество топлива просто для того, чтобы сбросить скорость.
Команда из Брауновского университета под руководством Стивена Пармана на недавней 57-й Лунной и планетарной научной конференции (LPSC 2026) представила интересное решение. Они предложили концепт Mercury Scout — миссии класса Discovery (так NASA называет свои относительно бюджетные проекты стоимостью до $1 млрд), где в качестве единственного двигателя выступает гигантский солнечный парус.
Никаких химических или ионных двигателей. Никакого бака с гидразином. Парус улавливает фотоны солнечного света, и, меняя угол его наклона, аппаратом можно управлять: как разгоняться, так и постоянно тормозить, буквально двигаясь «против ветра».
Чтобы летать на свету, нужно быть пушинкой. В изначальной версии концепта (которую авторы представляли годом ранее) планировалось поставить на борт три прибора. Но в обновленной версии 2026 года физики пошли на радикальное усечение: на Mercury Scout останется ровно один научный инструмент — узкоугольная камера (Narrow-Angle Camera, NAC).
Отказ от лишнего железа позволит аппарату сфокусироваться на главном и достичь невероятного разрешения: камера будет картографировать поверхность Меркурия с детализацией до 1 метра на пиксель. Для сравнения: максимальное разрешение снимков MESSENGER составляло около 20 метров на пиксель. Зонд сможет рассмотреть аномально тонкую кору планеты (ее толщина всего около 26 км) и поискать следы недавней геологической активности, которая до сих пор интригует планетологов.
Чтобы не сгореть заживо, Mercury Scout будет вращаться по сильно вытянутой эллиптической орбите: от 200 км в самой близкой к поверхности точке до 10 000 км в дальней. А для передачи данных на Землю инженеры предлагают использовать плоскую фазированную антенну — по примеру аппаратов MESSENGER и японского венерианского зонда Akatsuki — чтобы сэкономить массу на громоздких «тарелках».
Технология солнечного паруса уже перешагнула стадию фантастики, но пока никто не отправлял «парусник» на полноценную научную миссию к другой планете. Главное преимущество такого двигателя — он буквально вечный. Пока светит Солнце, у зонда есть тяга. Это позволяет корректировать орбиту годами, что недоступно обычным аппаратам (тот же MESSENGER был вынужден врезаться в поверхность Меркурия, когда у него иссякло топливо).
Впрочем, в пресс-релизах всё всегда звучит проще, чем обстоит в реальности. Управлять ориентацией аппарата в пространстве с помощью одних лишь гироскопов-маховиков (reaction wheels) и паруса, без классических маневровых двигателей — та еще задачка. Например, недавно запущенный тестовый американский парусник ACS3 (Advanced Composite Solar Sail System) на околоземной орбите начал кувыркаться, и инженеры до сих пор разбираются с его поведением. Авторы Mercury Scout честно признают: стабилизация, наведение камеры и экстремальный нагрев конструкции вблизи Солнца — это серьезные вызовы.
Mercury Scout пока находится исключительно на стадии концепта, и NASA еще не выписывало чек на его постройку. Однако работа исследователей доказывает, что фундаментальных физических препятствий для такой миссии нет. Вполне возможно, что будущее исследований Солнечной системы лежит не в плоскости создания огромных топливных баков, а в возвращении к историческим корням — когда новые миры открывали под парусами. Пусть даже и фотонными.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Новое исследование показало потенциал для усовершенствования безтопливных космических парусов
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.