NASA відправить двійника New Horizons за тисячу астрономічних одиниць від Сонця

Астрономи представили план наукових досліджень нового дослідницького апарату Interstellar Probe, який повинен за 50 років досягти позначки в тисячу астрономічних одиниць від Сонця. Дизайн нового зонда схожий з апаратом New Horizons, який досліджував Плутон, а його запуск намічений на 2030-ті роки, повідомляється на сайті Європейського Союзу Геонаук.

Межа геліосфери, де сонячний вітер зустрічається з потоками плазми, газу і пилу з Місцевого міжзоряної хмари, знаходиться на відстанях від 90 до 120 астрономічних одиниць від Сонця (для порівняння Плутон розташований на відстані 39,5 астрономічних одиниць від Сонця) і являє собою вкрай цікаву для астрофізиків область, в якій йде безліч фізичних процесів, відповідальних не тільки за форму і динаміку нашої геліосфери, але і астросфер у інших зірок. На сьогодні її перетнули чотири апарати і лише два з них («Вояджер-1» і «Вояджер-2») змогли отримати цінні наукові дані, досліджуючи довкілля. Ще один апарат - New Horizons - перетне кордон геліосфери в майбутньому, проте до того часу він вже припинить свою роботу.

Група астрономів на чолі з Оленою Проворниковою (Elena Provornikova) з Лабораторії прикладної фізики Університету Джонса Хопкінса розповіла на Генеральній асамблеї EGU21 про завдання майбутнього дослідницького космічного апарату Interstellar Probe, розробка якого була розпочата в 2017 році в рамках програми NASA з геліофізики. Очікується, що зонд буде здатний досягти позначки в тисячу астрономічних одиниць від Сонця.

Наукова програма місії досить велика - зонд повинен допомогти вченим зрозуміти які розміри, форма і структура геліосфери, чи існує головна ударна хвиля і які властивості водневої стіни. Крім того, дослідників цікавлять вплив з боку Сонця на параметри локального міжзоряного середовища і навпаки, процеси прискорення і захоплення частинок на кордоні геліосфери, об'єкти поясу Койпера, а також властивості міжзоряного нейтрального газу і пилу, що проникають в геліосферу, і їх відмінності від речовини Сонячної системи.

Маса апарату складе 850-950 кілограм, з яких близько 90 кілограм припаде на наукову апаратуру: аналізатори плазми, заряджених і нейтральних частинок, датчики пилу і космічних променів, магнітометр, а також камери. На борту будуть встановлені два радіоізотопних джерела електроенергії нового покоління. Для обміну даними із Землею буде використовуватися п'ятиметрова антена, що працює в X-діапазоні, яка повинна забезпечити передачу даних зі швидкістю 500 біт на секунду з відстані 1000 астрономічних одиниць.

У бесіді з Проворнікова зазначила, що в деякому сенсі дизайн нового зонда аналогічний апарату New Horizons, який був побудований в Лабораторії прикладної фізики Університету Джонса Хопкінса. Interstellar Probe, незважаючи на можливу схожість, не пов'язаний з проектом TAU (Thousand Astronomical Unit), що розроблявся в кінці минулого століття, а являє собою прагматичний підхід до розробки апаратів для дальнього космосу, який передбачає використання доступних на сьогоднішній день технологій і ракет-носіїв. В даний час ведеться завершення аналізу концепції місії і готується звіт для NASA, яке і має визначити дату початку створення як наукових приладів, так і самого зонда.

Очікується, що запуск зонда в космос буде проведений в 2030-х роках за допомогою ракети-носія SLS Block 2. Після цього зонд здійснить гравітаційний маневр у Юпітера, що дозволить розвинути швидкість 7-8 астрономічних одиниць на рік і досягти кордону геліосфери (близько 120 астрономічних одиниць) через 15 років після старту. Розрахункова тривалість роботи Interstellar Probe повинна скласти не менше п'ятдесяти років.

Про те, що відбувається на кордоні навколосолнечного «міхура» і міжзоряного простору за даними «Вояджерів», читайте в нашому матеріалі «Вийти з бульбашки».