محققان MIT: فضاپیمای استارشیپ می‌تواند زمان سفر به اورانوس را نصف کند

غول‌های یخی منظومه شمسی از جذاب‌ترین مقصدها برای اکتشافات فضایی هستند و در این میان، اورانوس توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده است. بااین‌حال، فاصله بسیار زیاد این سیاره همیشه یک مشکل بزرگ بوده است. اکنون، پژوهش جدید محققان MIT نشان می‌دهد که راکت استارشیپ اسپیس‌ایکس می‌تواند زمان سفر به این سیاره دوردست را از ۱۳ سال به فقط ۶.۵ سال کاهش دهد.

براساس گزارش Phys، اورانوس یکی از کم‌شناخته‌ترین سیارات منظومه ماست. آخرین و تنها فضاپیمایی که از کنار آن عبور کرد، «وویجر ۲» در حدود ۴۰ سال پیش بود و هیچ‌گاه یک مدارگرد به صورت اختصاصی به مطالعه آن نپرداخته است. این سیاره رازهای بسیاری دارد: برای مثال این سیاره به پهلو خوابیده است؛ یعنی محور چرخش اورانوس تقریباً موازی با صفحه مداری آن است. همچنین میدان مغناطیسی عجیبی دارد و در زیر سطح یخی برخی از قمرهای آن ممکن است اقیانوس‌هایی از آب مایع پنهان شده باشند.

سیاراتی شبیه به اورانوس از فراوان‌ترین انواع سیارات فراخورشیدی کشف‌شده هستند و مطالعه دقیق آن به ما در درک بهتر دیگر منظومه‌های ستاره‌ای نیز کمک خواهد کرد.

سفر به اورانوس با استارشیپ

مشکل اصلی، فاصله زیاد اورانوس است. این سیاره ۱۹ برابر زمین از خورشید فاصله دارد. براساس محاسبات قبلی، مأموریت به اورانوس با کمک‌گرفتن از جاذبه سیارات دیگر، بیش از ۱۳ سال طول می‌کشد. این زمان طولانی، هزینه‌های عملیاتی و ریسک‌های مأموریت را بسیار افزایش می‌دهد.

راکت استارشیپ با دو قابلیت نوین می‌تواند این معادله را بر هم بزند: استارشیپ طوری طراحی شده که بتواند در مدار زمین سوخت‌گیری کند. این قابلیت اجازه می‌دهد تا فضاپیما با نیروی بسیار بیشتری به سمت مقصد خود حرکت کند و سرعت سفر را به شکل چشمگیری افزایش دهد.

همچنین استارشیپ می‌تواند پس از پرتاب کاوشگر را رها نکند و آن را تا اورانوس همراهی کند. سپس، از سپر حرارتی خود برای ورود به جو اورانوس و کاهش سرعت (ترمز هوایی) بهره ببرد تا کاوشگر بتواند در مدار سیاره قرار گیرد. این روش نیاز به حمل هزاران کیلوگرم سوخت اضافی برای ترمزکردن را از بین می‌برد.

این قابلیت‌های استارشیپ سفر به اورانوس را بدون نیاز به کمک‌های گرانشی سیارات دیگر و در مدت زمان ۶.۵ سال ممکن می‌کنند. با تمام این‌ها، مأموریت مدارگرد و کاوشگر اورانوس (UOP) هنوز تا تبدیل‌شدن به واقعیت فاصله زیادی دارد و بودجه‌ای برای آن تصویب نشده است. استارشیپ نیز هنوز قابلیت‌های مهم خود مانند سوخت‌گیری مداری را به‌طور کامل آزمایش نکرده است.

اگر پنجره‌های پرتاب در دهه ۲۰۳۰ از دست برود، فرصت مناسب بعدی در اواسط دهه ۲۰۴۰ خواهد بود. محققان و علاقه‌مندان به نجوم و سیارات امیدوارند که ناسا و دیگر سازمان‌ها از این فرصت استفاده کنند و چه با استارشیپ و چه بدون آن، سفر به اورانوس را در اولویت قرار دهند.

یافته‌های این پژوهش در IEEE Aerospace Conference ارائه شده است.