Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с коллегами из Института прикладной математики РАН предложили новую концепцию перехвата межзвездных объектов, посещающих нашу Солнечную систему. Разработанная ими система миссий быстрого реагирования позволяет сократить затраты топлива на 30% и дает возможность перехватить «гостя» независимо от траектории его движения.
Как пояснили в МФТИ, главная проблема изучения межзвездных комет и астероидов заключается в дефиците времени. Подобные объекты развивают колоссальные скорости и покидают пределы нашей системы за считанные месяцы. Этого периода зачастую не хватает для проектирования, подготовки и запуска космического аппарата, способного не только догнать объект, но и провести его детальное исследование, включая забор образцов вещества.
Для решения этой задачи российские ученые предложили разместить на околосолнечной орбите распределенную сеть спутников, оснащенных солнечными парусами. В случае обнаружения межзвездного тела наземными телескопами, интеллектуальная система в автоматическом режиме рассчитает оптимальный сценарий перехвата. Выбранный аппарат будет использовать ионные двигатели малой тяги для выхода на траекторию сближения с Солнцем. Мощная гравитация звезды обеспечит дополнительное ускорение, позволяющее спутнику совершить резкий рывок в сторону цели.
В ходе работы авторы рассчитали энергетически выгодные параметры сближения. Выяснилось, что сложность перехвата напрямую зависит от расстояния объекта до Солнца: чем дальше он находится, тем энергозатратнее маневр. Математическая модель показала, что для обеспечения эффективного перехвата межзвездных объектов с любого вектора подлета достаточно иметь в распоряжении всего восемь аппаратов, равномерно распределенных на орбите Земли вокруг Солнца.
На текущий момент проект находится на стадии теоретических расчетов и алгоритмического моделирования. Для перехода к практической реализации технологии требуются инновационные сверхлегкие материалы: современные солнечные паруса должны стать как минимум в 40 раз легче, чем те, что используются в актуальных разработках, например, в аппарате Solar Cruiser. В МФТИ уверены, что по мере развития материаловедения предложенная ими методика станет фундаментом для будущих миссий быстрого реагирования на появление межзвездных объектов.
