Мы живем в эпоху, когда даже фантазии о путешествии на Солнце требуют не смелости, а точных расчетов. На первый взгляд задача проста: звезда огромна, ее гравитация удерживает планеты миллиарды лет — разве трудно направить к ней ракету? Но прямой путь к Солнцу оказывается сложнее.
Логика подсказывает запустить ракету прямо в сторону звезды. Достаточно набрать скорость чуть выше 11 км/с, чтобы покинуть орбиту Земли — можно разогнаться и сильнее. Но даже при 20 км/с ракета не приблизится к цели. Причина в скорости самой Земли — она движется вокруг Солнца со скоростью 30 км/с, и ракета уносит этот импульс с собой. В результате траектория превращается не в падение, а в вытянутый эллипс, который проходит мимо Солнца. Чтобы преодолеть этот эффект и действительно «упасть» на звезду, пришлось бы разогнаться до примерно 7000 км/с — величины, недостижимой для любой современной ракеты.
Гораздо разумнее не разгоняться, а компенсировать скорость Земли. Если направить ракету в противоположную сторону и разогнать примерно до 32 км/с, ее движение относительно Солнца почти обнулится. Тогда гравитация постепенно втянет аппарат на траекторию падения. Путь длиной 150 млн км занял бы около десяти недель. Но даже такой маневр остается за пределами возможностей нынешних двигателей: рекордная скорость New Horizons — 16,26 км/с — вдвое ниже необходимой.
Парадоксально, но энергетически проще отправить аппарат за пределы Солнечной системы, чем заставить его упасть на родную звезду. Правда, расстояния до ближайших светил превышают солнечное более чем в 200 тысяч раз, а значит, речь идет о тысячелетиях в пути.
Тем не менее существует реальный обходной маршрут. Космические аппараты давно используют пролеты мимо планет, которые меняют их скорость и форму орбиты. Так работает и Parker Solar Probe: семь раз пройдя около Венеры, он каждый раз терял часть орбитальной энергии и постепенно снижал траекторию почти до солнечной короны. Такой же «лестницей» — последовательными гравитационными маневрами у планет — можно отправить к Солнцу и любой другой аппарат.
Этот путь длинный, извилистый и потребует годы полета, но именно он делает достижимым то, что выглядит невозможным при прямом запуске. Падение на Солнце — не удар по прямой, а медленно сужающаяся спираль, которую формирует сама гравитация.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что американский фотограф снял парашютиста на фоне Солнца.
