В чем заключаются сложности в покидании Солнечной системы - ответ астрономов

Покинуть Землю навсегда — это не только задача создания мощных ракет, но и сложный процесс, основанный на тонких законах орбитальной механики и гравитации. В отличие от фантастических космических кораблей из фильмов, настоящие аппараты должны строго учитывать ограничения по запасам топлива, скорости и взаимному расположению планет Солнечной системы.

Об этом сообщает портал IFLScience.

На сегодняшний день лишь пятерым космическим аппаратам удалось достичь необходимого баланса скорости и траектории, чтобы полностью выйти из гравитационного поля Солнца. Voyager 1 и Voyager 2 уже пересекли границу гелиосферы, став первыми искусственными объектами, покинувшими пределы нашей солнечной системы.

Pioneer 10 и Pioneer 11 также направляются в межзвёздное пространство, однако движутся с меньшей скоростью. Аппарат New Horizons, который был отправлен для изучения Плутона, после завершения основной миссии почти десять лет назад продолжает свой путь далеко за пределы Солнечной системы.

Для того чтобы ракета смогла покинуть Землю, ей необходимо развить вторую космическую скорость — около 11,2 километра в секунду. При этом сопротивление атмосферы требует дополнительного ускорения, что усложняет задачу.

Достижение таких скоростей — серьезный вызов, поскольку ракета должна брать с собой большой запас топлива, что значительно увеличивает ее массу. Чтобы снизить эти требования, инженеры используют различные приёмы, например, запускают ракеты близ экватора, где вращение Земли помогает добавить скорость без дополнительного расхода топлива.

Однако достижение второй космической скорости — лишь первый этап. Космический аппарат также должен преодолеть гравитационное притяжение Солнца. Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, всё, что запускается с её поверхности, подчиняется его гравитации.

Земное движение дает дополнительный импульс, но чтобы окончательно покинуть Солнечную систему, аппарат должен развить скорость свыше 42 километров в секунду относительно Солнца. Все пять космических аппаратов, покидающих систему, достигли или превысили эту скорость.

Несмотря на то, что солнечная гравитация продолжает замедлять их движение, они уже находятся на таком удалении, что обратный путь невозможен.

Поскольку "Вояджер-1" и "Вояджер-2" уже преодолели границу гелиосферы, а остальные три аппарата движутся в ее сторону, идея межзвёздных путешествий перестала быть лишь теоретической и стала реальностью. Выход за пределы Солнечной системы — это значимый прорыв, который демонстрирует, что человечество постепенно расширяет горизонты космических исследований шаг за шагом.

Ранее "Курсор" писал, что согласно многим исследованиям, орбитальные пути планет Солнечной системы сохранят стабильность примерно в течение 4,5–5 миллиардов лет, пока Солнце не вступит в фазу красного гиганта. В этот этап звезда значительно разрастётся, что может привести к поглощению её ближайших соседей — планет Венеры и Меркурия.