Aizburāt līdz Urānam
Publicēts: 10.01.2014
Uz Saules sistēmas tālākajiem reģioniem cilvēce ir nosūtījusi pavisam nelielu skaitu kosmisko aparātu. 1970. gados Zemi pameta Pioneer un Voyager. 1989. gadā lidojumu uz Jupiteru sāka Galileo misija, bet 1997. gadā uz Saturnu devās Cassini-Huygens. 2006. gadā startēja New Horizons, kura galamērķis ir Plutons un Koipera josla. Visas šīs misijas ir ļoti laikietilpīgas un dārgas izmaksu ziņā. Galileo Jupiteru sasniedza 6 gados. Projekta izmaksas bija 1,6 miljardi USD. Cassini, kas izmaksāja gandrīz tikpat, līdz Saturnam ceļoja 7 gadus.
Somu zinātnieku vadīta pētnieku grupa piedāvā veidot misiju uz Urānu, izmantojot pavisam jaunu dzinēju veidu, kas šobrīd tiek izmēģināts orbītā ap Zemi. Dzinējs izmantotu Saules spēku, līdz ar to kosmiskajam aparātam nevajadzētu degvielu, lai iegūtu nepieciešamo paātrinājumu. Zinātnieki ir aprēķinājuši, ka iegūtais paātrinājums ļautu nokļūt līdz Urānam nieka sešu gadu laikā. Protams, precīzas izmaksas šobrīd nosaukt nav iespējams.
Viena no problēmām, ar kuru jācīnās, sūtot kosmiskos aparātus prom no Saules, ir mūsu zvaigznes gravitācija. Savulaik, kad tika plānota Galileo misija, bija paredzēts zondi un tās nesēju ar vairākkārt izmantojamo kosmosa kuģi nogādāt Zemes orbītā. Nesējs paātrinātu zondi līdz ātrumam, kas ļautu nokļūt līdz Jupiteram divos gados. Pēc Challenger katastrofas NASA nolēma, ka nav droši uzpildītu raķeti vest kosmosa kuģa kravas nodalījumā.
Urāna misijā varētu izmantot E-buru, ar kuru šobrīd aprīkots Igaunijas satelīts ESTCube-1. Šogad startēs Somijas Aalto-1 nanosatelīts, kas turpinās šīs tehnoloģijas pētījumus. Buras tehnoloģiju 2006. gadā izstrādāja somu zinātnieks Peka Janhunens. E-bura atšķiras no tradicionālās Saules buras, kur tiek izmantots fotonu radītais spiediens, tiem mijiedarbojoties ar buras virsmu.
E-bura izmanto Saules vēja lādētās daļiņas. Ap kosmisko aparātu tiek radīts elektriskais lauks, pret kuru atsitas šīs jonizētās daļiņas, tādejādi piešķirot nepieciešamo paātrinājumu. Bura ir veidota no elektrību vadošiem savērptiem pavedieniem, kas stiepjas uz visām pusēm. Saules enerģija tiek izmantota, lai radītu elektrisko lauku. Ar pavisam nelielu enerģijas daudzumu (540 W) bura radītu 0,5 N lielu spēku, kas piešķirtu kosmiskajam aparātam paātrinājumi 1 mm/s^2. Līdz brīdim, kad kosmiskais aparāts sasniegtu Urānu, ātrums sasniegtu 20 km/s. Ceļojums ilgtu 6 gadus.
Janhunena vadītā komanda piedāvā veidot trīsdaļīgu zondi. Pirmā daļa būtu E-bura un Saules paneļi. Otrajā daļā būtu izvietoti ķīmiskie dzinēji trajektorijas korekcijai, kā arī sakaru iekārtas. Trešā daļa būtu nolaišanās modulis, kurš ielidotu Urāna atmosfērā un veiktu tur dažādus mērījumus, pārraidot datus uz sakaru moduli, kas tālāk tos nosūtītu uz Zemi. Janhunens uzskata, ka šāds kosmiskais aparāts varētu tikt nosūtīts uz jebkuru milzu planētu, veicot pavisam nelielas izmaiņas.
Lai arī tehnoloģija ir tikai savos attīstības pirmsākumos, ir acīmredzams, ka tai ir vairākas būtiskas priekšrocības, salīdzinot ar tradicionāli izmantotajiem gravitācijas manevriem. Tā ir ne tikai ātrāka, bet nav piesaistīta konkrētiem planētu stāvokļiem, līdz ar to šādas misijas varētu palaist jebkurā laikā.
MIT Technology Review
Komentāri
Mulkari tieši 13.01.2014 domāja šādi:
Interesanti, nebiju dzirdējis par šādu tehnoloģiju. Varbūt kādreiz noderēs arī pilotējamām misijām uz asteorīdu joslu vai kur citur.