NASA «тихо» знайшло спосіб дешевше й швидше дістатися Місяця. Це може допомогти здійснити революцію в науці

Свій патент NASA зареєструвало ще 30 липня, втім публічно про нього повідомив аж наприкінці серпня юрист Джеф Стек у Twitter. По суті, патент — це лише розрахунок оптимальної траєкторії польоту із Землі на Місяць за певних умов, і не більше. То чому це так важливо і до чого тут революція в науці?

У чому суть патенту NASA і нащо він треба?

Організація космічного польоту — річ непроста (можете пригадати, що навіть Ілону Маску свій Crew Dragon вдалося запустити лише із другої спроби) і дорога. Адже для того, аби подолати земне тяжіння, космічні апарати «з’їдають» величезну кількість реактивного палива. А воно ж іще потрібне для руху в космосі. Тому пошук способу зменшити тривалість польоту (а отже, і його вартість) — це та проблема, над якою ламають голову всі космічні компанії.

Одне з можливих варіантів її вирішення — використання доцентрової сили внаслідок обертання довкола Землі. Іншими словами, космічний апарат рухається земною орбітою, поступово збільшуючи її й наближаючись до орбіти місяця. Це довго, зате паливо витрачати на корекцію траєкторії майже не потрібно: більшість «роботи» бере на себе гравітація.

Саме від цього варіанту відштовхувалися в NASA при розробці свого «методу переправлення космічного апарату з геосинхронної трансферної орбіти на місячну орбіту». Геосинхронна орбіта — це орбіта, на якій час обертання довкола Землі дорівнює часу обертання самої Землі. Орбіта ця дуже популярна серед супутників, яким треба постійно «бачити» одну й ту ж точку земної поверхні.

Невеликі космічні апарати, таким чином, можуть зекономити на вильоті за межі атмосфери: їх просто запустять із якимось супутником. А от далі починається найцікавіше: маневрування з поступовою корекцією орбіти. За розрахунками NASA, невеликі апарати таким чином досягнуть місячної орбіти за 2,5 місяця, тоді як інші подібні варіанти передбачають пів року польоту.

Так а що будуть запускати?

По розрахованій NASA траєкторії полетить апарат DAPPER — «Маршрутизатор для поляриметра Темних часів». Темні часи — це період історії Всесвіту, який, як вважається, почався десь десь 370 тисяч років після Великого вибуху. Називають їх так тому, що тоді ще не існувало світла в класичному сенсі цього слова (тобто якби тоді якось існували ми, то ми б нічого не бачили взагалі).

А оскільки Великий вибух стався десь 14 мільярдів років тому, можна вважати, що йдеться про фактично перші роки становлення Всесвіту. І мета місії DARPER — фіксування доказів існування цих Темних часів. Ідеться про так звані радіолінії Гідрогену 21 см — радіовипромінювання водню, внаслідок якого утворюються хвилі довжиною в 21 сантиметр. Саме такі хвилі існували в Темні часи. І якщо їх зафіксувати, теорії вчених знайдуть чергове реальне підтвердження.

Але чому для цього треба летіти аж на Місяць? Річ у тім, що згадані радіохвилі за частотою збігаються з тими, які випромінює купа електроніки — і космічних апаратів так само. Найближче місце, вільне від радіохвильового забруднення людей — це так званий темний бік Місяця, тобто той, який завжди відвернутий від Землі. І саме туди планує висадитися DAPPER.

І навіть це ще не все. В апарату розміром із мікрохвильовку, який розробили вчені Колорадського університету в Боулдері, є крихітний, але шанс зафіксувати темну матерію. Це матерія, про існування якої ми знаємо лише через вплив на видиму матерію, і при цьому вона складає десь 80% маси всього Всесвіту.

І що далі?

Як пояснює керівник DARPER Джек Бернс, у разі успіху місії автори можуть розраховувати на щонайменше дві Нобелівські премії: за виявлення ознак існування «раннього Всесвіту» і за фіксування темної матерії. При цьому вартість місії складає, за підрахунками астрофізика, десь 70 мільйонів доларів — це дуже дешево для космічних запусків (доставка одного астронавта на орбіту Міжнародної космічної станції з РФ коштує 90 мільйонів доларів).

Утім питання наразі в тому, коли саме DARPER запустять — і коли він зможе передати перші переконливі результати вимірювань на Землю. Можливо, це станеться не раніше початку 2030-х років. Адже від ідеї польоту на темну сторону Місяця тільки до реєстрації патенту NASA минуло близько десяти років.

Крім того, до супутника Землі вже прикута увага й інших країн. Китай першим успішно в 2019 році посадив свій космічний апарат «Чанґ’е-4» на темний бік Місяця. А до згаданих 2030-х взагалі хоче створити власну місячну базу. Не варто забувати і про програму NASA «Артеміда», в межах якої перше з 1970-х років приземлення людини на Місяць має відбутися вже за три-чотири роки.