В NASA предложили концепцию «космического автостопа»

Полет «космического автостопщика».
Фото: NASA/JPL-Caltech/Cornelius Dammrich

На конференции Американского Института Аэронавтики и Астронавтики инженеры Лаборатории реактивного движения NASA предложили идею космического аппарата-автостопщика.

Сама концепция получила название Comet Hitchhiker и демонстрирует новые подходы к посадке и выходу на орбиту малых тел — комет и астероидов.

Предполагается, что космический аппарат будет прикрепляться к небесному телу с помощью гарпуна, выбрасываемого при сближении. Трос, на котором крепится гарпун, начнет разматываться после закрепления на комете или астероиде — аппарат приступит к торможению. Когда его скорость сравняется со скоростью небесного тела, посадка станет возможной путем простого сматывания троса обратно.

Авторы разработки сравнивают такой подход к посадке с рыбалкой. При ловле крупной рыбы с лодки, после заглатывания рыбой наживки не стоит резко тянуть леску на себя, вместо этого следует наоборот отпускать ее.

Эту концепцию можно использовать многократно в ходе одной миссии, например, в поясе Койпера. Аппарат способен сменить от пяти до десяти различных тел, утверждает главный научный сотрудник лаборатории реактивного движения Масахира Оно.

Авторы провели ряд суперкомпьютерных симуляций для того чтобы определить необходимые параметры космического аппарата и троса, необходимые для безопасного сближения. В результате, инженеры вывели формулу, которую назвали «Уравнением Космического Автостопа». Она связывает натяжение троса, соотношение масс троса и аппарата и необходимое изменение скорости, требуемое для посадки.

С помощью этой формулы удалось получить параметр материала, из которого может быть сделан трос. Например, для того чтобы снизить скорость на полтора километра в секунду, потребуется трос из кевлара.

Высадка на кометы и астероиды очень сложна с точки зрения реализации. Большую роль в этом играет очень слабая гравитация малых тел, с трудом направляющая космические аппараты на посадку. Впервые высадка на комету была проведена лишь в ноябре прошлого года — зондом Philae.