Kiek laiko šiandien užtruktų kelionė iki Saulės?

Visi matavimai šiuo atveju taip pat susiję su įrangos patvarumu, todėl tai, ką galima užfiksuoti, bus atlikta be tiesioginio artumo su žvaigžde.

Tačiau kažkodėl klausimas apie skrydžius į Saulę yra labai dažnas ir nuolat iškyla diskusijose. Na, praleiskime praktinę prasmę ir tiesiog įsivaizduokime, kad dėl kažko į Saulę skrido šiuolaikinė kosminė misija.

Beje, NASA yra parengusi juokingą lentelę, kurioje pateikiamos laiko reikšmės įvairiems keliavimo į Saulę būdams. Pavyzdžiui, pėsčiomis nueiti reikia 2654 metų, o automobiliu nuvažiuoti - 177 metų.

Keliavimas cheminiu būdu

Šiuo metu, naudodami cheminių variklių technologijas, galime kalbėti apie 3,8-4,5 km/s arba 13 680-16 200 km/h kelionių greitį. Tai yra standartinis metodas, kai naudojamas klasikinis (jei taip galima pavadinti) reaktyvinis variklis. 

Visi ekstravagantiški VARP technologijos tipo varikliai gali turėti teisę konkuruoti su begalinio judėjimo perspektyva, tačiau greičio požiūriu jie tikrai neaplenks įprastinio raketinio variklio ir neužtikrins pakilimo.

Todėl teks skristi kažkuo standartiniu.

O į skrydžio į Saulę trukmės klausimą yra trys atsakymai. Jau vien dėl to, kad atstumas nuo Žemės iki Saulės ne visada vienodas.

Mažiausias atstumas yra 147 milijonai kilometrų. Vidutinis atstumas = 149 milijonai kilometrų. Didžiausias atstumas = 152 milijonai kilometrų. 

Tarkime, kad greitis yra 16 200 kilometrų per valandą. Turėsime pasirinkti ilgą trajektoriją, pakeliui naudodamiesi gravitaciniais manevrais. 

Tiesios linijos negali būti.

Zondo trajektorijos

Atsižvelgiant į 1 g pagreitį, kad įgula nepatirtų per didelio spaudimo, ir dabartines mūsų varomosios jėgos galimybes, kelionė nuo Žemės iki Saulės visada truks šiek tiek ilgiau nei metus.

Jei bandytumėte erdvėlaivį pagreitinti stipriau, tarkime, nuo pradinio nulinio greičio iki beveik šviesos greičio - 2 997 924 m/s per 20 sekundžių, įgulą veiktų maždaug 15 264 g perkrova. 

Daugiau nei pakankamai, kad visa įgula žūtų ir laivas būtų sunaikintas. Tokie skaičiai atrodo fantastiški, tačiau mūsų atveju vertės būtų mažesnės. Tiesiog tokie dideli skaičiai gerai iliustruoja galimos klaidos kainą.

Vis dėlto teoriškai, naudojant joninį variklį, būtų galima pasiekti dvigubai didesnį greitį, kai erdvėlaivis jau nutolęs nuo Žemės orbitos.

Joninis variklis nėra reaktyvinis variklis įprasta prasme, o veikiau kosminis „fontanas“, kuris lėtai, bet užtikrintai greitina erdvėlaivį. Jame elektra jonizuojamos dujos (dažniausiai ksenonas), todėl susidaro teigiamai įkrautų jonų srautas. 

Šis jonų srautas milžinišku greičiu iššaunamas iš variklio ir sukuria nedidelę, bet pastovią trauką. Tai yra variklio stiprybė ir silpnybė.

Kad variklis veiktų, jame turi būti branduolinis reaktorius. Bet koks reaktorius reiškia, kad reikia papildomos įgulos apsaugos ir neišvengiamai padidėja masė.

Idealiomis sąlygomis ir grynai teoriškai, jei nėra didelės išorinių veiksnių įtakos, variklis gali pagreitinti laivą iki beveik šviesos greičio. Net ir esant 1 % šviesos greičio, kelionės trukmė akivaizdžiai skirtųsi. Vėlgi, jį galima apskaičiuoti pagal paprastą mokyklinę formulę.

Tačiau problema yra ne tik greitis ir atstumas. Pasiekti Saulę iš tikrųjų nėra taip paprasta, kaip gali atrodyti. Negalima tiesiog nukreipti į ją raketą ir skristi reikiama kryptimi.

Sėskite ir skriskite

Žemė aplink Saulę sukasi 107 000 km per valandą greičiu. Tai reiškia, kad bet kuris iš čia paleistas erdvėlaivis turės tokį pat šoninį judėjimą. Norėdamas nukristi tiesiai į Saulę, jis turėtų neutralizuoti šį greitį skrisdamas 107 803 km per valandą greičiu priešinga kryptimi.

Šiam efektui pasiekti prireiktų milžiniško kiekio degalų - daug daugiau, nei galėtų gabenti bet kuris erdvėlaivis.

Jei kaip nors pavyktų neutralizuoti Žemės orbitos greitį, erdvėlaivis tiesiog nukristų į Saulę ir ją pasiektų maždaug per 4-5 mėnesius. 

Kritimo metu Saulės gravitacija nuolat jį greitintų, todėl jis judėtų vis greičiau ir greičiau. 

Būtų puiku, jei galėtume panaudoti raketą, kad pagreitintume procesą, tačiau realiai žiūrint, sudegintume visus degalus vien tam, kad pasiektume šį tašką. Galėtume tik stebėti, kaip ji krenta.

Jei erdvėlaivis galėtų kaip nors kompensuoti Žemės greitį, jis nukristų į Saulę vos per kelis mėnesius. Tačiau naudojant dabartines technologijas ir kruopščiai planuojant misiją, iš tikrųjų laivui prireiktų 7 metų, kad pakankamai priartėtų.

Ir taip, galite vėl iškelti joninį variklį ir sakyti, kad jam nereikia degalų. Tačiau jam reikia reaktoriaus ir gynybos sistemos, o tai tikriausiai galų gale bus dar problematiškiau nei statinė nuolat sunaudojamų degalų.

Šiame plakate yra daug įdomių dalykų

Dar vienas dalykas. Tiesą sakant, NASA jau paleido zondą į Saulę. Tai Parkerio Saulės zondas (arba PSP, vaizdo žaidimų gerbėjai supras ironiją). 

Zondas buvo paleistas 2018 m. rugpjūtį, o iki Saulės jam dar liko 10,4 mln. km. 

Su kiekvienu Veneros prasilenkimu zondo minimalus atstumas nuo Saulės šiek tiek mažėja. Net iki 2026 m. jis nepasieks Saulės. Skrydžio trukmė bus kažkur apie 15-16 metų, o vien šio zondo kaina siekė 1,5 mlrd. dolerių.

Parengta pagal užsienio spaudą