Сеть спутников у Солнца: что предложили ученые из Долгопрудного для изучения Оумуамуа

Ученые МФТИ и Института прикладной математики РАН создали алгоритм для перехвата межзвездных комет и астероидов. Новая схема снижает расход топлива примерно на 30% и позволяет перехватить объект независимо от траектории его подлета. Об этом сообщает пресс-служба Министерства инвестиций, промышленности и науки Московской области.

Такие объекты движутся с высокой скоростью и остаются в зоне видимости всего несколько месяцев, что затрудняет их изучение. Авторы предлагают разместить на орбите вокруг Солнца сеть аппаратов с большими солнечными парусами. После обнаружения цели система выбирает ближайший спутник и строит оптимальный маршрут.

В основе разработки — гибридный алгоритм разгона, распределяющий нагрузку между парусом и ионными двигателями. При сближении со светилом аппарат меняет угол наклона паруса для получения дополнительного ускорения. Если парус не дает нужного вектора тяги, его компенсируют ионные двигатели.

Моделирование провели на примере астероида Оумуамуа, пролетевшего через Солнечную систему в 2017 году. Согласно расчетам, для встречи с ним на расстоянии 1,5 астрономической единицы от Солнца требуется изменить скорость аппарата на 21 км/с. Почти половину этого прироста обеспечивает солнечный свет. Без паруса маневр потребовал бы около 40 кг топлива, гибридная схема — 30 кг.

Разработка существует на уровне математических моделей. Для практического применения понадобятся сверхлегкие паруса — примерно в 40 раз легче существующих. С появлением новых материалов технология может лечь в основу миссий быстрого реагирования для изучения межзвездных объектов. Результаты опубликованы в журнале Advances in Space Research.