Гелиосфера — область космоса, окружающая нашу Солнечную систему, находящаяся под влиянием Солнца, — до сих пор хранит много загадок для астрономов. Главной среди этих загадок является точная граница гелиосферы и местного межзвездного пространства, известная как гелиопауза. Хотя НАСА успешно отправило два зонда («Вояджер-1» и «Вояджер-2») за эту границу, их первоначальные миссии и преклонный возраст (по сути, они настолько глючны, что ограничены для науки) означают, что то или иное космическое агентство, скорее всего, запустит в будущем миссию, предназначенную именно для изучения гелиосферы.
В новом исследовании, проведенном Мичиганским университетом (UM), ученые предлагают лучший путь, по которому будущий космический корабль может выбраться из гелиосферы. Это не обязательно самый быстрый способ выйти из тупика нашего галактического соседства — скорее, это путь, который лучше всего подходит любому будущему космическому кораблю для изучения формы гелиопаузы. И для этого вам придется покинуть Солнечную систему.
«Без такой миссии мы подобны золотой рыбке, пытающейся понять аквариум изнутри», — Сара А. Спитцер, научный сотрудник UM и первый автор исследования в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences, в котором описывается этот «побег». маршрут», — говорится в сообщении для прессы. «Будущая миссия межзвездного зонда станет нашей первой возможностью по-настоящему увидеть нашу гелиосферу, наш дом, снаружи и лучше понять ее место в местной межзвездной среде».
Несмотря на свое название, гелиосфера не является сферой. Вместо этого у него есть как носовая, так и хвостовая части: первая находится там, где гелиосфера находится ближе всего к Солнцу (и направлена в направлении его галактического путешествия), а вторая простирается от этой точки, что чем-то похоже на комету.
В 2021 году более 1000 ученых разработали отчет о концепции миссии, в котором подробно описана возможная будущая межзвездная миссия. Хотя в отчете обсуждаются различные ракеты-носители и полезная нагрузка, в нем также обсуждаются возможные траектории. Хотя в первоначальном отчете предлагалось отправить космический корабль под углом 45 градусов от носа, отчет UM оспаривает этот вывод. Вместо этого он предлагает отправить научную полезную нагрузку по «траектории, пересекающей фланг гелиосферы в направлении хвоста», что обеспечит наилучшую перспективу и возможность для проведения широкого спектра экспериментов.
«Мы хотим знать, как гелиосфера защищает астронавтов и жизнь в целом от вредного галактического излучения, но это трудно сделать, когда мы до сих пор даже не знаем форму нашего щита», — соавтор Марк Корнблют, исследователь из Бостонского университета, говорится в заявлении для прессы. «Если вы хотите узнать, как далеко простирается ваш дом, выходить через парадную дверь и фотографировать с тротуара перед домом, вероятно, не лучший вариант. Лучше всего выйти через боковую дверь, чтобы увидеть, какая длина спереди и сзади».
У этой позиции есть и другие преимущества: модели предполагают, что межзвездная плазма может проникать в гелиосферу через хвост, предоставляя еще одну беспрецедентную возможность для исследований.
Итак, хотя «Вояджер-1» и «Вояджер-2» были первыми попытками человечества выйти за пределы нашей звездной системы, они, скорее всего, не будут последними.
