Завтра состоится запуск исторической миссии к Солнцу: Parker Solar Probe приблизится к Солнцу на расстояние в 6 млн км. В преддверии запуска НАСА выложили ролик в котором наглядно показано почему для полета в сторону Солнца требуется намного больше энергии чем при удалении от центра Солнечной системы. Я постарался сделать вольный перевод, но сначала сам ролик:
Для полета в сторону Солнца требуется в 55 раз больше энергии чем для полета на Марс:
Все дело в том что вопреки сильному гравитационному полю Солнца наша планета не просто падает в сторону Солнца:
А вращается вокруг него со скоростью 108.000 км/ч или 30 км/с (почему она вращается это совсем другая история):
И если вы запустите ракету прямо к Солнцу, она сохранит и не потеряет эту скорость (не знаю как перевести sideways speed, что-то вроде инерции), и поэтому промахнется и не попадет на Солнце:
Чтобы попасть на Солнце нам нужно полностью погасить эту самую sideways speed, для этого нам нужно запустить ракету в сторону ПРОТИВОПОЛОЖНОЙ движения Земли вокруг Солнца с ТАКОЙ ЖЕ скоростью, с которой Земля вращается вокруг Солнца (30 км/с):
Итак.
Чтобы просто покинуть нашу планету, стартовая скорость ракеты должна быть 11 км/сек, или 40 тыс км/ч (вторая космическая скорость):
Чтобы добраться до Марса, эта скорость уже составляет 46 тыс км/ч:
Аппарат к Плутону миссии New Horizons в 2006-м году вышел в космическое пространство со скоростью 58 тыс км/ч (чуть более половины от той скорости которая потребуется нам для того чтобы попасть на Солнце):
Но в нашем случае нам не обязательно запускать ракету со скоростью 108 тыс км/ч, так как цель миссии Parker Solar Probe лишь войти в атмосферу Солнца (Корона), поэтому можно немного "промахнуться", а соответственно и стартовая скорость может быть ниже, для Parker Solar Probe она составит 85 тыс км/ч (23 км/с):
Именно поэтому для такого относительно маленького аппарата используется тяжёлая ракета-носитель Delta IV Heavy, которая обычно выводит на орбиту многотонные грузы, но в данном случае вся энергия будет направлена на придание огромной скорости аппарату:
Более того, НАСА обычно прибегают к так называемым "гравитационным маневрам", чтобы придать своим аппаратам больше скорости, но в нашем случае многочисленные гравитационные маневры близ Венеры снизят ту самую sideways motion и значительно повысят шансы Parker Solar Probe приблизиться к Солнцу:
Всего за 7 лет миссии планируется совершить 7 гравитационных маневров:
Но это не значит что скорость Parker Solar Probe упадёт: напротив, благодаря гравитационному полю Солнца Parker Solar Probe станет самым быстрым искусственным объектом за всю историю человечества! Ожидается что при максимальном приближении к Солнцу скорость аппарата составит 200 км/сек, или 700 тыс км/ч.
Надеюсь минутка орбитальной механики вам понравилась, до встречи на Солнце! :)
