Svet Vesti
Science

Rizičan sunčev Oberthov manevar: Kako letelica može sustići interstelarnu kometu 3I/ATLAS

Rizičan sunčev Oberthov manevar: Kako letelica može sustići interstelarnu kometu 3I/ATLAS
Observations of Comet 3I/ATLAS taken using the Gemini South Observatory. | Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/Shadow the ScientistImage Processing: J. Miller & M. Rodriguez (International Gemini Observatory/NSF NOIRLab), T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani (NSF NOIRLab)

Tim naučnika predlaže rizičan, ali izvodljiv plan: koristiti solarni Oberthov manevar — snažno paljenje potisnika pri ekstremno bliskom prolazu pored Sunca — kako bi letelica dobila dovoljno brzine za sustizanje interstelarne komete 3I/ATLAS. Lansiranje oko 2035. moglo bi dovesti do flyby susreta za 30–50 godina, pri čemu je minimalni zahtev delta‑V oko 8,36 km/s i korisni teret približno 500 kg. Iako je manevar opasan, on otvara mogućnosti i za brza istraživanja udaljenih objekata u Sunčevom sistemu.

Naučnici predlažu ambiciozan i rizičan scenario za presretač komete 3I/ATLAS: iskorišćenje solar‑nog Oberthovog manevara — snažno paljenje potisnika u izuzetno bliskom prolazu pored Sunca — kako bi letelica dobila dovoljno brzine da sustigne kometu koja se već udaljava od Sunčevog sistema.

Kako to funkcioniše (Oberthov efekat)

Oberthov efekat kaže da raketni potisak daje veću promenu brzine (delta‑V) ako se aktivira pri većoj trenutnoj brzini, na primer u periapsisu (najbližoj tački prolaza pored masivnog tela). Sunce, kao najmasivnije telo u sistemu, daje najveću potencijalnu korist — ali zahteva izuzetno blizak prilaz i robusnu zaštitu od toplote.

Rizičan sunčev Oberthov manevar: Kako letelica može sustići interstelarnu kometu 3I/ATLAS
An artist's depiction of the Parker Solar Probe at work around the sun. | Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Plan misije i vremenski okvir

Autori studije (Hibberd, Eubanks i Hein) koriste optimizovani trajektni softver i predlažu lansiranje oko 2035. Ideja je da letelica prvo odleti do Jupitera i iskoristi njegovu gravitaciju kako bi se „odbacila“ od Zemljine orbitalne brzine, zatim se okrene prema Suncu i izvede solarni Oberthov manevar na približno 3,2 sunčeva radijusa (~0,015 AU od centra Sunca), duboko u koroni.

Tehnički zahtevi i rizici

Za postizanje minimalne delta‑V vrednosti od ~8,36 km/s (5,19 mi/s) potrebne za presretanje 3I/ATLAS, presretač bi morao da izdrži ekstremne temperature i zračenja. Parker Solar Probe je kao referenca pri približno 0,04 AU iskusio temperature oko 1.370–1.400 °C i uspešno se zaštitio termo‑štitom. Studija navodi da bi toplotni štit mogao biti izrađen od karbon‑kompozita s dodatnim aerogel slojevima, prema ranijim Keck‑ovim predlozima.

Rizičan sunčev Oberthov manevar: Kako letelica može sustići interstelarnu kometu 3I/ATLAS
A Hubble Space Telescope image of comet 3I/ATLAS. | Credit: NASA/ESA/David Jewitt (UCLA)/ Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Predložena masa korisnog tereta iznosi oko 500 kg (≈1.100 funti), iz koje treba odbiti masu toplotnog štita (Parkerov štit ~73 kg). Pored toga, mogle bi biti potrebne dve do tri čvrsto‑gorive raketne pojačivačke faze za veliki impuls pri periheliju; tim predlaže i upotrebu više letelica Starship Block 3 kao sredstva za lansiranje i pružanje dodatnog gurača.

Vremena susreta i performanse

Ako SOM obezbedi delta‑V ≈ 8,36 km/s, let traje oko 50 godina i presretanje bi se dogodilo oko 2085. Povećanje delta‑V na ≈ 10,36 km/s (6,43 mi/s) skraćuje put do ~30 godina. Za poređenje, svemirska letelica Dawn ostvarila je delta‑V ~11 km/s nakon odvajanja od dodatnih faza.

Rizičan sunčev Oberthov manevar: Kako letelica može sustići interstelarnu kometu 3I/ATLAS
A visualization of 1I/'Oumuamua. | Credit: K. Meech et al./ESO

Šta možemo da očekujemo naučno?

Zbog velikih relativnih brzina, jedino je moguće izvesti flyby (prolet), a ne ulazak u orbitu oko komete. Ipak, čak i kratki susret može dati dragocene informacije o sastavu i strukturi međuzvezdanog tela. Autori napominju da je 3I/ATLAS dobro proučen tokom prolaza, ali da bi misterija kao 1I/'Oumuamua i dalje bila primamljivija meta.

Alternativne i komplementarne strategije

Tim takođe upozorava da za buduće međuzvezdane objekte treba razmotriti manje rizične arhitekture, posebno ako ih se može rano otkriti. Misije tipa ESA‑inog Comet Interceptora, koja će čekati cilj na L2 tački, ili sonde već u orbiti mogu brže i bez ekstremnog opekotinskog rizika presresti mnoge nove objekte. Rubin Observatory očekivano povećava broj otkrića interstelarnih kometa, pa će izbor ciljeva rasti.

Mogućnosti izvan presretanja 3I/ATLAS

Solarni Oberthov manevar nije upotrebljiv samo za presretanje interstelarnih kometa — može poslati letelicu brzo u duboki Sunčev sistem: ka trans‑Neptunskim objektima, hipotetičnom Planet Nine (procene 290–800 AU) ili čak koristiti gravitaciono sočivo Sunca na ~550 AU za izuzetno daleke astronomske opservacije.

Zaključak

Iako rizičan i tehnološki zahtevan, predloženi solarni Oberthov manevar za presretač 3I/ATLAS demonstrira da su putanje koje vode do dalekih rubova Sunčevog sistema izvodljivije nego što se ranije mislilo. Odabir cilja, ranih otkrića i razvoj toplotnih i raketnih tehnologija odlučiće da li će slični manevri postati deo budućih misija.

Napomena: Detalji studije autora Hibberd, Eubanks i Hein dostupni su kao preprint na arXiv.

Pomozite nam da budemo bolji.

Povezani članci

Popularno