Fascynujący obiekt z krańców Układu Słonecznego zbliża się do nas. Zostało nam tylko 30 lat na przygotowanie misji

Sedna to jeden z najbardziej fascynujących obiektów Układu Słonecznego. Do 2007 roku myśleliśmy, że „duże” ciała Układu Słonecznego kończą się na Plutonie, ostatniej do wtedy planecie. Okazało się jednak, że znacznie dalej, w Pasie Kuipera i dalej takich Plutonów jest znacznie więcej. Jednym z nich jest Sedna, masywna planeta karłowata, która w przeciwieństwie do podstawowych planet porusza się po bardzo wydłużonej orbicie wokół Słońca. Orbita ta jest na tyle nietypowa, że jedno okrążenie Słońca zajmuje Sednie około 11 000 lat. Tak się jednak składa, że mamy sporo szczęścia i żyjemy w czasach, w których Sedna znajduje się blisko peryhelium swojej orbity, a więc podczas naszego życia zbliża się ona właśnie do tego punktu swojej orbity, w którym znajduje się najbliżej Słońca. Głupio byłoby nie skorzystać i nie odwiedzić jej, zanim odleci ponownie w głąb przestrzeni kosmicznej.
Fascynujący obiekt z krańców Układu Słonecznego zbliża się do nas. Zostało nam tylko 30 lat na przygotowanie misji

Od razu zgaszę tu trochę entuzjazm, bowiem przejście przez peryhelium, które swoją drogą znajduje się i tak strasznie daleko, czyli 76 jednostek astronomicznych od Słońca, albo mówiąc prościej trzy razy dalej od Słońca niż Neptun, ostatnia planeta Układu Słonecznego, będzie miało miejsce w latach 2075-2076. To tak naprawdę zła i dobra wiadomość. Zła, bo to jednak za 50 lat i jak dodajemy do swojego obecnego wieku jeszcze pół wieku, to zaczynamy się zastanawiać, czy aby odżywiamy się wystarczająco dobrze i uprawiamy wystarczająco dużo sportu, aby dożyć do tej daty. Dobra, bowiem mamy jeszcze sporo czasu na to, aby opracować odpowiedni napęd, który pozwoli nam na czas dostarczyć sondę kosmiczną do punktu, w którym za pół wieku znajdzie się Sedna.

Warto tutaj pamiętać, że choć Sedna sklasyfikowana jest jako planeta karłowata, to jednocześnie jest to pierwszy znany obiekt z kategorii tak zwanych sednoidów, które teoretycznie — patrząc na to jak daleko znajduje się aphelium ich orbity (punkt najdalszy od Słońca) – mogą być obiektami wewnętrznej części Obłoku Oorta, który jak na razie jest dla nas niedostępny do badania. Gdyby zatem udało się wysłać do Sedny sondę, moglibyśmy z bliska zbadać taki obiekt. Ilość uzyskanej w ten sposób wiedzy byłaby ogromna.

Czytaj także: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba przyjrzał się planetom karłowatym. Mało kto o nich słyszał

Warto tutaj zwrócić uwagę na fakt, że Sedna jest niezwykle czerwonym obiektem, jednym z najbardziej czerwonych w Układzie Słonecznym. Przy niej nawet Czerwona Planeta nie jest już taka czerwona. To z kolei oznacza, że na jej powierzchni znajduje się mnóstwo złożonych związków organicznych powstających w ekstremalnie niskich temperaturach nieprzekraczających −240°C. Takie warunki sprawiają, że Sedna jest jednym z najzimniejszych znanych obiektów krążących wokół Słońca.

W najnowszym artykule naukowym opublikowanym na razie na platformie preprintów naukowych arXiv opisano dwie koncepcje napędów, które mogłyby zabrać nas do Sedny za kilka dekad.

Pierwsza z nich to Direct Fusion Drive (DFD) — koncepcyjny system napędowy oparty na kontrolowanej fuzji jądrowej. Urządzenie to miałoby generować jednocześnie ciąg oraz energię elektryczną. W opisanym w artykule wariancie silnik dysponuje mocą 1,6 megawata i zapewnia stały ciąg. Choć obecnie jest to technologia teoretyczna, jej opanowanie oznaczałoby rewolucję w podróżach międzyplanetarnych i doskonale mogłoby się sprawdzić w misji do Sedny.

Druga rozważana opcja to nowoczesna forma żagla słonecznego. Klasyczne żagle słoneczne napędzane są ciśnieniem promieniowania, jednak w tej — znacznie bardziej nietypowej — wersji wykorzystuje się desorpcję termiczną — proces, w którym nagrzany materiał żagla uwalnia cząsteczki gazu zapewniające napęd. Plan zakłada także manewr wspomagania grawitacyjnego wokół Jowisza, który pozwoliłby zwiększyć prędkość sondy i odpowiednio zmodyfikować trajektorię jej lotu.

Wszystko wskazuje na to, że sonda napędzana napędem fuzyjnym potrzebowałaby 10 lat na dotarcie na miejsce spotkania z sondą. W trakcie dekady lotu silnik musiałby pracować około 1,5 roku.

Żagiel słoneczny, dzięki zdolności do długotrwałego przyspieszania bez konieczności użycia paliwa, mógłby skrócić czas podróży do zaledwie siedmiu lat.

Mogłoby się wydawać, że żagiel jest lepszym rozwiązaniem. Problem jednak w tym, że żagiel może nam pozwolić jedynie na przelot w pobliżu Sedny, wykonanie zdjęć i tyle. Taka misja mogłaby przypominać przelot sondy New Horizons w pobliżu Plutona. Dwa dni zbierania danych u celu i koniec.

Okazuje się jednak, że napęd fuzyjny mógłby pozwolić na dolot i wejście na orbitę wokół Sedny, a to oznaczałoby wiele lat badań Sedny z bliska, tworzenie map, badanie powierzchni z orbity, wykonywanie zdjęć z bliska powierzchni obiektu, który zwykle jest niedostępny dla ludzkości, a nawet potencjalne odkrycie jego księżyców!

Czytaj także: Tylko osiem planet i nic więcej? Układ Słoneczny wciąż skrywa jeszcze jedną tajemnicę

Problem w tym, żem jak na razie technologia kontrolowanej fuzji jest wciąż rozwijana i potrzeba jeszcze lat odkryć w dziedzinie syntezy jądrowej, aby taki napęd stał się rzeczywistością. Symulacje sugerują, że silnik tego typu mógłby wysłać 1000-kilogramową sondę na Plutona w cztery lata, ale na razie pozostaje to na papierze. Z kolei żagiel słoneczny bazuje na sprawdzonych metodach, jednak wymaga przełomów w dziedzinie materiałoznawstwa i precyzyjnej nawigacji międzyplanetarnej.

Tu pojawia się ciekawa konstatacja. Okazuje się bowiem, że tak naprawdę pozostało nam niewiele czasu, aby przygotować sondę do lotu. Owszem, do spotkania z Sedną miałoby dojść za 50 lat. Ale gdy odejmiemy czas lotu sondy, zostaje już 40 lat. Budowa sondy i napędu może zająć kolejną dekadę. Pozostaje zatem tylko 30 lat na dokonanie przełomu w opanowaniu kontrolowanej fuzji i rozpoczęcie budowy napędu, który nas do tego fascynującego obiektu mógłby zabrać. Jeżeli nie zabierzemy się za to w ciągu najbliższej dekady, może być za późno. Jak przegapimy okazję, to na następną będziemy musieli czekać kolejne 10 000 lat.