Interstellar: en el camino a las estrellas.
Donde, detrás de la popa, el viento solar se aplaca y la eternidad se eleva junto a nosotros ... ¿Qué espera a aquellos que pudieron atravesar la heliopausa y tocar la luz de estrellas distantes? Brillo fantasmal de las partículas del cinturón de Kuiper. Décadas de vuelo sin posibilidad de reemplazar unidades defectuosas. Intenta establecer comunicaciones con la Tierra desde unidades astronómicas a una distancia de 200.
¿Será posible tomar fronteras tan distantes con las tecnologías modernas? ¿Volar a donde las señales de radio provienen de un retraso por día? Incluso la luz pasa ante una gran distancia, pero la mente humana avanza.
Salta a traves de la luz del dia
30 mil millones de kilómetros. 70 años de vuelo al utilizar bloques de aceleración existentes con LRE. Las estaciones interplanetarias modernas no están diseñadas para tales expediciones. Después de tres o cuatro décadas, la batería del radioisótopo muere. Finaliza el suministro de hidracina en motores de orientación AMC. La comunicación se desconecta, y la sonda, dormida para siempre, se disuelve en un espacio infinito.
Hasta la fecha, la humanidad ha logrado construir seis "naves estelares", superando la tercera velocidad cósmica y dejando el sistema solar para siempre.
Aquí están los nombres de los personajes.
Estaciones interplanetarias automáticas de la serie "Pioneer" con el número 10 y 11. Lanzado en 1972-73. Los "pioneros" alcanzaron el área de los planetas exteriores, transmitiendo primero a la Tierra fotografías y datos científicos de los alrededores de Júpiter y Saturno. Habiendo realizado una maniobra en el campo gravitatorio de los planetas gigantes, abandonaron para siempre la región de la eclíptica y entraron en una batalla desigual con el espacio y el tiempo.
La comunicación con "Pioneer-11" se interrumpió en 1995, cuando ya estaba muy lejos de la órbita de Plutón. Por ahora, la sonda ha dejado el Sol en 90 a.e. y continúa su camino hacia la constelación de Escudo.
Su gemelo duró exactamente treinta años en el espacio exterior: los últimos datos científicos del "Pioneer 10" se transmitieron a la Tierra en el año 2002. Según los cálculos, en 2012, debería haber estado en 100 a.e. del sol. Durmiendo para siempre, la sonda con una placa de oro en el tablero vuela en dirección a Alpha Taurus. Hora estimada de llegada - 2 000 000 año AD
Los siguientes héroes son participantes de la impresionante misión "Voyager", la mayor expedición de todos los vuelos interplanetarios de todos los tiempos. Dos sondas salieron a la carretera en el distante año 1977, con la esperanza de visitar los alrededores de todos los planetas exteriores. La misión principal de los Voyagers terminó en un completo triunfo: las sondas estudiaron Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno desde la trayectoria de vuelo, sus anillos y también los satélites 48 de los planetas gigantes. En el momento de pasar por la capa superior de la nube de Neptuno, después de 12 años de vuelo y 4 mil millones de km del camino recorrido, ¡la desviación de la "Voyager-2" de la trayectoria calculada fue increíble para los 200!
Hoy, después de 37 años después de su lanzamiento, continúan su viaje en el océano interestelar, alejándose de la Tierra a una distancia de 107 y 130 a.e. Retardo de la señal de radio de "Voyager 1" - 17 horas 36 minutos. La potencia del transmisor es solo 26 W, pero sus señales aún llegan a la Tierra.
La capacidad de memoria de la computadora a bordo "Voyagers" es 100 veces más pequeña que la de un reproductor mp3 moderno. El exclusivo equipo retro continúa su trabajo a través de los torbellinos de tormentas electromagnéticas y decenas de años de trabajo en espacios abiertos. Varios litros de hidracina preciosa permanecieron en los tanques, y la potencia del generador de radioisótopos todavía alcanza 270 W. Ya más allá de la órbita de Neptuno, los programadores de la NASA lograron "volver a instalar" la computadora a bordo del Voyager: ahora los datos de la sonda están codificados con el código de Reed-Solomon dual altamente seguro (es curioso que durante el lanzamiento de Voyagers, este código aún no se haya utilizado en la práctica). A comienzos del nuevo siglo, las sondas habían cambiado al conjunto de motor de respaldo del sistema de orientación (el conjunto principal ya había realizado miles de correcciones a 353 para esa época), pero el sensor solar está encontrando cada vez más difícil encontrar su tenue luz contra el fondo de miles de estrellas brillantes todos los días. Existe un riesgo de pérdida de orientación y pérdida de comunicación con la Tierra.
En el verano de 2012, el equipo de “Voyager-1” registró una fuerte caída en la intensidad de las partículas cargadas del viento solar: la sonda cruzó el límite del sistema solar, habiendo salido de la heliosfera. Ahora las señales de la sonda están distorsionadas por un sonido nuevo, nunca antes grabado: el plasma del medio interestelar.
Por noveno año, la estación automática New Horizons, lanzada en enero de 2006, ha estado arando espacio. La misión de la misión es Plutón, sobre cuya apariencia casi no sabemos nada. Tiempo estimado de llegada al objetivo - 14 2015 de julio del año. Nueve años y medio de vuelo, y solo tres días para conocer de cerca al planeta más lejano.
“New Horizons” dejó la órbita cercana a la Tierra con la velocidad más alta entre todas las naves espaciales: 16,26 km / s en relación con la Tierra o 45 km / s en relación con el Sol, lo que automáticamente convirtió a los “New Horizons” en una nave estelar.
Se espera que después del paso de Plutón, la sonda continuará su trabajo en espacios abiertos hasta mediados de la próxima década, habiéndose retirado del Sol para este momento en un 50-55 a. La duración más corta de la misión en comparación con los "Voyagers" se debe a la corta duración de la operación de la "batería" del radioisótopo: para el verano de 2015, la liberación de energía de los RTG será solo de 174 W.
Otro objeto notable vuela ligeramente detrás de New Horizons: la etapa superior de combustible sólido ATK STAR-48B. Tercera etapa cohete-El portaaviones Atlas-5, que lanzó la sonda New Horizons en su trayectoria hacia Plutón, también ganó velocidad heliocéntrica y ahora seguramente abandonará las fronteras del sistema solar. Junto a él, por el mismo motivo, dos pesas de equilibrio volarán hacia las estrellas. La segunda etapa (etapa superior de Centaurus) permaneció en órbita heliocéntrica con un período orbital de 2,83 años.
Según los cálculos, en octubre 2015 g. STAR-48B se mantendrá a una distancia de 200 millones de kilómetros de Plutón, y luego se disolverá para siempre en las profundidades del espacio.
Los barcos se quedarán dormidos, y el tiempo perderá sentido para ellos. Después de cientos de miles, tal vez millones de años, todos estos objetos hechos por el hombre llegarán a las estrellas. Pero los científicos están interesados en la posibilidad de crear naves espaciales EXISTENTES capaces de continuar trabajando en el espacio interestelar durante un período prolongado de tiempo, alejándose del Sol a una distancia de cientos de unidades astronómicas.
Proyecto TAU
TAU (Mil unidades astronómicas). El concepto de 1987 del año, que involucraba el envío de una estación automática a la distancia 1 / 60 de un año luz del Sol. El tiempo estimado de viaje es 50 años. El propósito de la expedición: la construcción de un buscador de gran alcance con la base de 1000 AU, la medición con gran precisión de las distancias a las estrellas, incluidas las que están fuera de nuestra galaxia. Tareas secundarias: el estudio de la región heliopausa, la solución del problema de la comunicación cósmica a larga distancia, la verificación de los postulados de la teoría de la relatividad.
La fuente de alimentación de la sonda es un reactor nuclear de pequeño tamaño con una potencia térmica de 1 MW. Motor Ion con 10 años de funcionamiento. Los autores del proyecto TAU procedieron únicamente de las tecnologías existentes en ese momento.
Actualmente, el proyecto más desarrollado y factible de la expedición interestelar es el Explorador interestelar innovador. La sonda es de tamaño compacto, lleva a bordo 35 kg de equipo científico y está equipada con tres RTG y un sistema de comunicaciones espaciales capaz de proporcionar una comunicación estable con la Tierra desde 200 AU.
Aceleración mediante el uso de propulsores de cohetes convencionales en combustibles químicos, maniobra gravitacional en las cercanías de Júpiter y motores iónicos, en los que el fluido de trabajo es el xenón. Las tres de estas tecnologías existen y están bien desarrolladas en la práctica.
Marching ion engine sondeo Deep Space-1
Se necesitan dos cosas para operar un motor de iones: un fluido de trabajo (gas) y unos pocos kilovatios de electricidad. Debido al consumo insignificante del fluido de trabajo, el motor iónico puede funcionar continuamente durante diez años. Por desgracia, su tracción también es insignificante: las décimas de Newton. Esto es completamente inadecuado para el lanzamiento desde la superficie de la Tierra, pero en la ingravidez, debido a los muchos años de trabajo continuo y los impulsos específicos altos, este motor es capaz de acelerar la sonda a altas velocidades.
En la misión de Innovative Interstellar Explorer, debido a tres métodos de aceleración, los científicos esperan acelerar la sonda a una velocidad de 35-40 km / s (más de 4 AU por año). Esto es extremadamente alto según los estándares de la cosmonáutica moderna (un récord para Voyager-1, 17 km / s), pero es bastante factible en la práctica utilizando propulsión eléctrica moderna y generadores de energía de radioisótopos de alta capacidad.
El innovador Interstellar Explorer está siendo investigado por expertos de la NASA desde 2003. Inicialmente, se asumió que la sonda se lanzaría en 2014 y alcanzaría el objetivo (se eliminará a una distancia de 200 AU del Sol) en el año 2044.
Por desgracia, la ventana de lanzamiento más cercana se ha perdido. El programa de sonda interestelar no es un programa prioritario de la NASA (a diferencia de los rovers más realistas, las estaciones interplanetarias y el telescopio Webb en construcción).
Las condiciones favorables para lanzar la sonda interestelar se repiten cada año 12 (debido a la necesidad de realizar una maniobra en el campo gravitatorio de Júpiter). La próxima vez, la "ventana" se abrirá en 2026, pero está lejos del hecho de que esta oportunidad también se usará para el propósito previsto. Tal vez el año 2038 decidirá algo, pero es probable que el concepto de Explorador interestelar innovador para entonces sea infinitamente obsoleto.
Ya, los ingenieros están trabajando en aceleradores de plasma electrotérmicos (VASIMR), motores de plasma magneto-dinámico y un motor Hall. Estas variaciones del motor de cohete eléctrico también tienen un alto impulso específico, comparable a los latidos. imp. motores de iones, pero son capaces de desarrollar un orden de magnitud mayor empuje, es decir, Acelera la nave a las velocidades en un tiempo más corto.
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