Міжзоряний простір не так вже й далеко. Ми вже відправили два зонди за межі геліосфери – області, де домінує Сонце з його сонячним вітром. Наша вилазка у міжзоряний простір принесла важливі нові знання, але залишається надто обмеженою, щоб забезпечити глибоке розуміння нашого місця в галактиці.
Одним з важливих аспектів, про який ми зовсім не знаємо, є форма геліосфери. Назва вказує на сферичну форму, але ми не впевнені, що це саме так. Моделі припускають, що вона може бути розтягнутою або навіть мати форму півмісяця замість сферичної. Наразі дослідники з’ясовують, куди найкраще відправити зонд, щоб краще зрозуміти геліосферу.
“Без такої місії ми подібні до золотих рибок, які намагаються зрозуміти акваріум зсередини”, – заявила перший автор дослідження доктор Сара А. Спітцер з Мічиганського університету.
“Ми хочемо знати, як геліосфера захищає астронавтів і життя в цілому від шкідливого галактичного випромінювання, але це важко зробити, коли ми навіть не знаємо форми нашого щита”, – додав доктор Марк Корнблут, науковий співробітник Бостонського університету і співавтор дослідження.
Галактичне випромінювання впливає на форму геліосфери, роблячи її спрямованою. Існує носова частина в сонячному напрямку руху, де геліосфера знаходиться найближче до Сонця. І є хвіст, який трохи розширюється, як хвіст човна. Пропозиція місії у 2021 році розглядала можливі напрямки і припускала, що оптимальним буде зонд під кутом 45 градусів від носової частини. Нова робота не погоджується з цим.
Спітцер та його колеги прораховують шість можливих траєкторій з метою максимізації наукових результатів. Зрештою, щоб покинути геліосферу, знадобиться багато років. Вони виявили, що проходження через фланги було б чудовою позицією для вивчення міжзоряного простору і отримання кращого уявлення про форму геліосфери.
Два космічні апарати в міжзоряному просторі – “Вояджер-1” і “Вояджер-2”. Вони були розроблені не для цього, а для дослідження планет-гігантів, тому їхні можливості вивчати міжзоряну плазму були обмежені. Та й від носа вони не надто далеко відходять. У хвості міжзоряну плазму, можливо, вдасться впорскувати в геліосферу. Але ми не можемо бути впевненими, поки не зможемо як слід подивитися на неї ззовні.
“Якщо ви хочете дізнатися, як далеко простягається ваш будинок, вийти з парадного входу і сфотографувати його з тротуару – це, мабуть, не найкращий варіант. Найкращий спосіб – вийти через бічні двері, щоб побачити, яка довжина будинку спереду і ззаду”, – каже Корнблут.
“Майбутня місія міжзоряного зонду стане нашою першою можливістю по-справжньому побачити нашу геліосферу, наш дім, ззовні і краще зрозуміти її місце в місцевому міжзоряному середовищі”, – додав Спітцер.
Вояджер-1, який зараз переживає серйозні проблеми з комп’ютером, віддалився від нас на відстань близько 163 астрономічних одиниць (а.о.). Одна а.о. – це відстань між Землею і Сонцем, і зонд, який пройде шлях, накреслений Спітцер та її командою, подолає 400 а.о., і очікується, що він протримається протягом багатьох десятиліть до 1000 а.о.
“Цей аналіз вимагав великої наполегливості. Він почався з малого і переріс у великий ресурс для спільноти”, – сказала Сьюзан Лепрі, професор кліматичних і космічних наук та інженерії в Мічиганському університеті і старший автор дослідження.
