Кой космически кораб ще достигне междузвездното пространство след това?

Космическият апарат на НАСА Voyager 2 достигна междузвездното пространство през декември 2018 г., следвайки стъпките на сестра си Voyager 1. В момента са пуснати само пет космически кораба, които могат да направят такъв грандиозен изход, включително Voyagers. Останалите трима са „Пионери 10 и 11“ и „Нови хоризонти“. Кой от тях ще направи голямо бягство след това?

Достигането до междузвездно пространство е крайъгълен камък, за който се смята, че напуска слънчевата система по конкретно определение. През 1990 г. New York Times съобщава, че Pioneer е напуснал слънчевата система, когато е прелетял около орбитата на Нептун. Но това не е, което учените от Voyager 2 използваха за своето определение. Вместо това по-новите измервания казват, че пресичането на хелиопаузата на Слънцето, теоретичната граница на нейната хелиосфера, е определящият фактор за навлизане в междузвездното пространство. Хелиосферата е мехур от заредени частици, които се създават от и се движат покрай слънцето. Използва се от учените за отбелязване откъде започва междузвездното пространство.

Въпреки това хелиосферата е трудна и има много промени, като слънчевия цикъл на Слънцето в продължение на 22 години, свиването и растежа със слънчевия вятър и изпъването зад слънцето в посоката на пътуване на звездата. Това не е нещо, което може да се измери лесно от Земята. По този начин, мисията на НАСА междузвездният Boundary Explorer (IBEX) се опитва да определи дистанционно краищата на балона.

Наблюденията от сондите Voyager показват, че са пробили този балон. Въпреки това, тъй като изследователите смятат, че облакът Оорт също заобикаля слънцето, зона от ледени тела, за които се смята, че се простират от 1000 до 100 000 астрономически единици - далеч отвъд хелиопаузата - сондите на Вояджър не могат да се разглеждат изцяло извън Слънчевата система. (Една астрономическа единица, или AU, е разстоянието между Земята и Слънцето - 93 милиона мили, или 150 милиона километра).

Когато Voyager 1 и 2 преминаха през хелиопаузата, техните все още работещи инструменти за частици разкриха историческите събития. Хелиосферата функционира като щит, като пази много от частиците с по-висока енергия, създадени от космическите лъчи, генерирани от други звезди. Чрез проследяване както на нискоенергийните частици, намиращи се в Слънчевата система, така и на високоенергийните частици извън нея, инструментите могат да разкрият внезапен скок на космически лъчи, предупреждаващи учените, че космическият кораб е напуснал Слънчевата система.

Непрекъснато променящата се природа на хелиосферата прави невъзможно да се каже кога Pioneer 10 и 11 ще влязат в междузвездното пространство. Възможно е дори някой от тях вече да има.

Според електронната книга на НАСА „Отвъд Земята: хроника на дълбокото изследване на космоса“, от 5 ноември 2017 г., Pioneer 10 е приблизително 118.824 AU от Земята, по-далеч от всеки кораб освен Voyager 1. H, Въпреки че Pioneer 11 и Voyager всички близнаци се насочваха в посока на видимото пътуване на Слънцето, Pioneer 10 се насочва към крайната страна. Изследване от 2017 г. показа, че опашката на хелиосферата е на около 220 AU от слънцето. Тъй като Pioneer 10 пътува около 2,5 AU / година, ще отнеме на Pioneer до приблизително 2057-40 години - за да достигне променящата се граница.

Счита се, че Pioneer 11 е приблизително 97,6 AU от Земята към 5 ноември 2017 г., според същата електронна книга. За разлика от своя близнак, космическият кораб пътува в същата посока като Voyagers. Voyager 2 премина в междузвездна среда при приблизително 120 AU. Тъй като Pioneer 11 се движи с 2.3 AU / година, той трябва да достигне междузвездното пространство за около осем години, около 2027 г. - ако приемем, че границата не се променя, което вероятно ще бъде.

На 1 януари 2019 г. New Horizons направи най-новия си полет на обект от слънчевата система и той беше изстрелян много по-късно от останалите четири. По време на тази летене, New Horizons беше на 43 AU от слънцето. Главният изследовател на мисията Алън Стърн каза за Space.com, че космическият кораб пътува приблизително 3,1 AU всяка година или 31 AU за десет години. След още две десетилетия космическият кораб има голям шанс да достигне междузвездно пространство. Ако New Horizons премина през същата граница на Voyager 2 (не ще, но само помислете за базова линия), това ще направи пътуването след малко по-малко от 24 години, през 2043 г. Но е възможно линията ISM да се придвижи навътре, позволявайки й да пресечете по-скоро.

Въпреки че няма да има пряко потвърждение за пресичането на хелиопаузата с космическия кораб Pioneer, възможно е New Horizons все още да работи и ще ни даде подробно проучване на междузвездното пространство. Детекторите за частици, които притежава, са много по-мощни от тези на Voyager, каза Стърн. Нещо повече, New Horizons притежава детектор за прах, който би предложил поглед върху района отвъд хелиосферата.

Въпреки това дали те все още ще функционират, предстои да видим. Според Stern, мощността е ограничаващият фактор. New Horizons изтича от разлагащ се плутониев диоксид. В момента космическият кораб има достатъчно мощност да работи до края на 30-те години, каза Стърн, и в момента той е в добро състояние.

Ако в малко вероятния случай, че постоянно променящата се хелиосфера остава статична, Pioneer 11 ще бъде следващият, който ще пресече хелиопаузата през 2027 г., последван от New Horizons през 2043 г. Pioneer 10, първият от петте космически кораба, стартиращ, ще бъде последният напуска хелиосферата през 2057 г. За пореден път това предполага изключително нереалистичния шанс хелиопаузата да остане статична за следващите четири десетилетия.

Научете повече на Asgardia.Space