Исследователи Московского физико–технического института и Института прикладной математики РАН разработали алгоритм, который позволяет космическим аппаратам эффективнее догонять межзвёздные кометы и астероиды, залетающие в Солнечную систему. Новая схема снижает расход топлива примерно на 30% и обеспечивает перехват объекта независимо от направления его подлёта. Результаты опубликованы в журнале Advances in Space Research, рассказали в пресс-службе Министерства инвестиций, промышленности и науки Московской области.
Кометы и астероиды движутся с огромной скоростью и находятся в зоне наблюдения всего несколько месяцев — этого недостаточно, чтобы отправить к ним полноценные исследовательские миссии. Учёные предлагают развернуть на орбите вокруг Солнца сеть аппаратов с большими солнечными парусами. После обнаружения объекта система автоматически выбирает ближайший спутник и рассчитывает оптимальную траекторию.
Ключевым элементом новой разработки стал гибридный алгоритм разгона, который распределяет нагрузку между солнечным парусом и ионными двигателями.
Во время падения к Солнцу аппарат непрерывно регулирует наклон паруса, получая дополнительное ускорение от солнечного света. Если парус не может обеспечить нужный вектор тяги, его мгновенно компенсируют ионные двигатели.
Численное моделирование провели на примере Оумуамуа – астероида, пролетавшего через Солнечную систему в 2017 году.
Разработка находится на уровне математических моделей и алгоритмов. Для её практической реализации потребуются сверхлёгкие солнечные паруса — примерно в 40 раз легче существующих образцов. С появлением новых материалов технология может стать основой миссий быстрого реагирования для изучения межзвёздных объектов.