Миссия отправится в межзвездное пространство, куда ещё не проникали другие исследовательские аппараты, и сможет, буквально, увидеть Солнечную систему извне. В отличие от своих «предшественников», изучение межзвездной среды – главная цель для флагманской миссии NASA. Аппарат является первым представителем нового поколения поможет приоткрыть завесу тайны происхождения Солнечной системы.
На сегодняшний день лишь четыре рукотворных объекта покинули границы Солнечной системы. Это запущенные в 1973 году аппараты парной конфигурации «Пионер-10» и «Пионер-11». Зонды покидают пределы материнской системы в неработающем состоянии, последний команду с Земли аппараты приняли в 2003 году. Следующими более удачливыми и потому более известными «путешественниками» стали два аппарата «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные через четыре года. Зонды передают показания приборов и в настоящее время, что позволяет старой команде разработчиков не оставаться без работы. На ноябрь 2024 года «Вояджер-1» удалился от Земли на 165,2 а.е. (24,7 млрд км), а «Вояджер-2» на 138,05 а.е. (20,7 млрд км).
На самом деле «Вояджеры» покинули Солнечную систему довольно условно, речь идет о скорее о преодолении границ гелиосфера - области космического пространства, в которой плазма солнечного ветра, представляющая собой поток заряженных частиц, движется со сверхзвуковой скоростью относительно самой звезды. В широком смысле границы звёздной системы определяются как пространство, в котором гравитация данной звезды преобладает над гравитацией окружающих её светил.
Характерной особенностью всех упомянутых аппаратов является тот факт, что они в первую очередь предназначены для исследования внешних планет Солнечной системы, а изучение межзвёздного пространства является лишь дополнительным направлением их деятельности. Теперь NASA планирует запустить миссию, которая будет полностью посвящена изучению межзвёздного пространства.
Новый аппарат получил название Interstellar Probe. Впервые концепция была представлена специалистами Лаборатории прикладной физики в 2018 году, руководителем проекта стала Елена Проворникова. Конструктивно за основу был взят другой аппарат NASA – «Новые горизонты», успешно исследовавший систему Плутона. За основу будут взяты конфигурация научных приборов на платформе, двигательная установка и система связи в Землей. При этом будет существенно обновлена комплектация научных приборов.
Запуск планируется осуществить в 2036 году, для этого будет задействована сверхтяжёлая ракета-носитель SLS Block 2, для придания соответствующего начального ускорения. Траектория зонда будет выстроена через внешние планеты солнечной системы, в частности, с прохождением мимо Юпитера, для гравитационного маневра. Это позволит сэкономить топливо в двигательной установки аппарата для возможности коррекции в полете.
Эта схема запуска позволит миссии покинуть пределы Солнечной системы примерно за 10–15 лет, в отличие от 35–40 лет, которые потребовались «Вояджерам». Срок активной службы аппарата должна составить не менее 50 лет, за это время аппарат должен преодолеть расстояние в тысячу астрономических единиц.
Общий вес научной аппаратуры будет варьироваться в диапазоне от 85 до 90 килограммов. По состоянию на 2021 год планируется использовать следующие исследовательские приборы:
- магнитометр
- детектор плазменных волн
- детектор приглашающих ионов
- детектор космических лучей
- анализатор межзвездной пыли
- нейтральный масс-спектрометр
- спектрограф Лайман-Альфа
Зонд, предназначенный для исследования гелиосферы, призван помочь учёным в изучении её размеров, формы и структуры. Исследователи стремятся выявить наличие головной ударной волны и изучить характеристики водородной стены, отделяющей гелиосферу от межзвёздного пространства.
Изучение межпланетной пыли, находящейся за орбитой Плутона, позволяет заглянуть в далёкое прошлое Солнечной системы. Эти мельчайшие частицы являются остатками тел, сформировавшихся в первые сто миллионов лет существования нашей системы и практически не претерпевших изменений с тех пор.
Кроме того, учёные интересуются влиянием Солнца на характеристики локальной межзвёздной среды и наоборот. Они стремятся понять механизмы ускорения и захвата частиц на границе гелиосферы.
Объектом исследований также являются объекты пояса Койпера. Специалисты планируют изучить свойства межзвёздного нейтрального газа и пыли, проникающих в гелиосферу, а также их отличия от вещества Солнечной системы.
Миссия NASA является не единственным проектом гелиосферного зонда на данный момент. Китайское национальное космическое управление в 2019 году представило похожий концепт, получивший название «Шэньсуо».
Что думаете Вы по поводу перспектив данного проекта? Свое мнение напишите в комментариях.
Благодарю за внимание!