В недавнем исследовании,представленном журналу Earth and Planetary Astrophysics , международная группа исследователей обсуждает различные варианты миссии для достижения гипотетической Планеты 9, также известной как «Планета X», которая, по оценкам современных моделей, в настоящее время обладает большая полуось примерно 400 астрономических единиц (а.е.). Исследователи предполагают, что отправка космического корабля к Планете 9 может принести научные результаты, как и в случае, когда космический корабль НАСА «Новые горизонты» посетил Плутон в 2015 году. Но существует ли на самом деле Планета 9?
«Трудно указать конкретную цифру на уровне достоверности, потому что остается так много неопределенностей», — сказал доктор Манавси Лингам, доцент Технологического института Флориды и соавтор исследования. «На данный момент я бы сказал, что кажется вероятным наличие необычного скопления экстремальных транснептуновых объектов. Мы не знаем, что вызывает это скопление, но Планета 9 кажется многообещающим кандидатом».
До того, как космический аппарат НАСА «Новые горизонты» прибыл к Плутону в 2015 году, единственными изображениями Плутона, которые были у ученых, были нечеткие снимки с наземных телескопов, и даже космический телескоп Хаббла не мог сделать ничего лучше. Знания о Плутоне были столь же скудными, поскольку у нас была оценка его массы, но, так как мы не могли различить особенности поверхности, мы очень мало знали о его атмосфере, геологическом разнообразии и недрах. Как отмечают исследователи, «обилие новых данных» от «Новых горизонтов» превзошло старые, но могли бы мы быть так же удивлены данными Планеты 9, если бы там побывал космический корабль?
«Вполне вероятно», — сказал доктор Эндрю Хейн, главный научный сотрудник Люксембургского университета и соавтор исследования.
«Даже самые лучшие телескопы значительно уступают наблюдениям крупным планом с зонда, пролетающего мимо небесного тела. Это еще более верно для далеких тел, как в случае с Планетой 9. Причина в физике. Чем слабее светится объект, тем больше должен быть ваш телескоп, чтобы собрать больше света от этого объекта, и тем дольше вам нужно наблюдать. Чем дальше объект, тем больше света вам нужно собрать и тем больше должен быть телескоп».
Чтобы добраться до Планеты 9, исследователи предлагают несколько вариантов миссии. К ним относятся помощь гравитации Юпитера с использованием гравитационного колодца Юпитера или Солнца для ускорения космического корабля, химические ракеты, ядерные двигатели и лазерные паруса. За исключением лазерных парусов, время, необходимое каждому методу для достижения Планеты 9, варьировалось от чуть менее 40 до 100 лет. Исследователи подсчитали, что с лазерными парусами космический корабль может достичь Планеты 9 в течение 6,5-7 лет. Но какие шаги предпринимаются, чтобы сделать эту технологию реальностью?
«Технология лазерных парусов в настоящее время разрабатывается компанией Breakthrough Starshot, проект, в котором я участвую, и который значительно продвинул технологию за последние 6 лет, включая лабораторные прототипы», — сказал Хайн.
«Хотя технология полета пока находится в стадии разработки, некоторые строительные блоки технологии уже существуют в лаборатории. Цель проекта состоит в том, чтобы запустить лазерный парус к другой звезде, но в течение следующих 10-15 лет или около того можно будет разработать маломасштабную версию с бюджетом меньше, чем у традиционного космического зонда . Эта мелкомасштабная версия может быть использована для достижения Планеты 9 в течение нескольких лет после ее разработки. Но как только лазерный излучатель будет разработан, такие зонды можно будет запускать еженедельно по цене в сотни раз дешевле, чем нынешние зонды».
На данный момент Планета 9 остается чисто гипотетическим членом нашей обширной и знаменитой Солнечной системы, но не помешает ли нам то огромное время, которое требуется, чтобы добраться туда с использованием обычных методов, потенциально посетить этот таинственный объект, расположенный так далеко от Солнца?
«Хотя мы считаем, что минимальное время миссии составляет 40-50 лет (за исключением легких парусов), это длительное время полета не должно нас сдерживать», — сказал Лингам. «Космический корабль «Вояджер» работал примерно столько же и продолжает предоставлять множество данных. Предполагаемая миссия к Планете 9 (если она существует) не только произведет революцию в нашем понимании внешней части Солнечной системы, но также позволит нам изучить другие цели по пути — например, некоторые маневры приближают нас к Юпитеру и Солнцу, что указывает на то, что эти миры также могут быть обследованы».