2030年,俄羅斯運輸和能源模塊(TEM,核拖船)「宙斯」的首次任務計劃將用於深空飛行。
俄羅斯科學院空間研究所所長阿納托利·彼得魯科維奇在接受塔斯社採訪時說,俄羅斯科學家正在為航天器制定什麼樣的科學計劃。
大衛星
根據設計,太空拖船將是一個開放式結構的運輸和能源模塊。其主要特點是能夠通過兆瓦級核反應堆長時間自主發電,以及能夠運輸各種有效載荷。
預計拖船將在軌道上與有效載荷艙對接並開始執行任務。它們將由「安加拉-A5M」重型運載火箭發射。有效載荷模塊本質上是一個完整的大型模塊,有各種設備和電動噴氣推進系統。這是一個裝有科學儀器、機載存儲器、無線電發射機和收音機、發動機的航天器。它只從拖船上獲得電力。
雙向道路
目前,俄羅斯科學家正在與兵工廠設計局合作,制定科學計劃。彼得魯科維奇解釋說:「到目前為止,我們還沒有確定整個任務的確切配置,因此我們不能明確地制定目標。但我們正在考慮一系列潛在的可能性,這些可能性可以通過它來實現。」
目前,航天器的技術能力正在與科學家們的願望聯繫起來,即需要和可能以何種速度從哪一方飛向天體,船上將攜帶何種科學設備。這一階段的設計是一條雙向的道路,我們不只是告訴你要去哪裡,而是優化技術參數和可能的科學任務,以確保整個項目的優化和成功。
科學家們試圖根據其他航天器所沒有的核拖船的能力來確定科學任務。
聲明的功率是我們在普通航天器上甚至在空間站上所能獲得的最大功率的幾十倍。因此,實驗可能需要大量的能量。
一個可能的任務是根據近地軌道雷達衛星的工作原理,用雷達拍攝月球表面。目前正在考慮這樣一個方案。
小行星,移動!
核拖船最大的任務之一可能是試圖用小行星玩「桌球」。現在,人類沒有充分的保護來抵禦地球與危險天體可能發生的碰撞。目前正在進行一項國際計劃,對所有可能威脅我們星球的小行星進行編目。目前還沒有發現真正具有威脅性的小行星。
射向小行星,或者為什麼需要行星防禦?
每隔幾百萬年,就有東西落在地球上,這是我們從地球上的隕石坑遺迹中看到的。如果這樣的小行星出現了,我們在幾十年內就知道它是危險的,那麼你可以對它採取行動,或者說,稍微移動一點。讓它在自己的軌道上繼續旋轉,但幾十年後它將經過地球。另一個可能的任務是幫助小行星通過從行星際轉移到近地軌道來「鉤住」地球。
有積極影響的方法,但更難。有一些簡單的理論認為,小行星的一部分應該塗成黑色,那麼暴露在陽光下會有所不同。如果一顆小行星是白色的,它會反射一部分光,如果是黑色的,它會吸收幾乎所有的光。因此,作用在小行星上的力略有變化,這可能有助於稍微改變軌道。
然而,科學家們認為,最有希望的方法是用強大的激光撞擊小行星。彼得魯科維奇說:「激光蒸發了小行星的一部分物質,這種射流產生了噴氣推力,小行星的運動方向略有變化。這就是核拖船獨特的動力可以派上用場的地方。」
這種方法適用於小型小行星。然而,這可能有助於影響更大的小行星。「太空桌球有這樣一個概念。為了移除一顆大小行星,你首先移動一顆小小行星,然後它遇到一顆大小行星,這顆小行星因撞擊而移動,」他補充說。
冰層下的海洋
科學家們對利用核拖船研究木星及其衛星寄予厚望。目前,太陽系這一部分的航天器配備了非常大的太陽能電池板,因為它們遠離太陽的功率正在下降。這裡的核能可以幫助從根本上解決方案。
彼得魯科維奇說:「我們正在考慮擴大木星系統研究計劃,使用安裝在核拖船上的科學設備,包括可分離的探測器,這些探測器可以降落在木星的一顆衛星上,也可以用神風隊的方法分析木星的大氣層。」
目前還不能對木星的所有衛星進行科學研究。特別是,由於輻射帶,行星附近非常危險。正如科學家所強調的那樣,在那裡進行測量是不可取的,充其量你可以在半關閉狀態下非常快地飛越這個地方。從科學的角度來看,最令人感興趣的衛星是歐羅巴、木衛四和木衛三。
人們認為,在木衛二表面厚厚的一層冰層下面有一個溫暖的液態海洋,這意味着有水和熱量。宇宙中的原始有機物總是存在的。因此,有一種理論認為,木星的衛星是原始生命的潛在起源地,而不是地球生命。
然而,彼得魯科維奇認為,為了探索木星及其天然衛星,需要大型航天器。
偉大的科學需要足夠大的衛星。一旦我們過渡到超小型飛行器,我們立即失去了大多數任務的科學測量質量。我們希望得到的結果將證明成本是合理的。太空拖船是一個未來的飛行器,這裡的科學只是一個機會的展示者,它應該是光明的。
金星上的「一分鐘」
為什麼地獄金星的雲層里可能有生命呢?
在設計核拖船時,考慮了幾種飛往木星的飛行軌跡。其中一個假設是金星的重力機動。彼得魯科維奇說:「現在我們正在研究以非常高的速度單次飛越金星可以做些什麼(飛越時速度越大,機動效率越高)。
可以向地球的「鄰居」發射着陸探測器,它不需要制動就可以進入軌道。這位專家說:「很有趣的是,發射一個探測器,它將減緩大氣層,在大氣層中打開氣球。核拖船將飛得更遠,探測器將能夠利用環繞金星的軌道上現有的航天器傳遞信息。」
沒有外星人的信號
「宙斯」核拖船將能夠獨立地向地球發送信息,但科學家不打算用它向深空發送信號。
到目前為止,地面射電望遠鏡的能力超過了太空中產生的信號。更需要一個非常大的天線來聚焦它。即使是最接近恆星的信號也超出了我們的能力。
作為科學儀器的一部分,專家們還提供了照相機、各種光譜儀和探測器,用於觀測飛行路線上行星的大氣層、表面和行星際等離子體。對我們來說,即使在可見光範圍內拍攝也不僅僅是一張照片,它是關於物質結構的非常重要的信息。
宙斯的第一次任務計劃不早於2030年。彼得魯科維奇指出,總的來說,其他國家也可以參加。他總結說:「原則上,該設施是科學的,對國際合作是開放的。」