Mezihvězdná sonda je vesmírná sonda , která ji po prozkoumání vnějších oblastí sluneční soustavy bude schopna opustit a vstoupit do mezihvězdného prostoru (asi 122 AU od Slunce), po kterém se hypoteticky dostane do jiné hvězdné soustavy .
S nástupem kosmického věku a zejména po úspěšném startu kosmických lodí Pioneer-10 a Pioneer-11 v 70. letech nabyl pojem „mezihvězdná sonda“ kromě literárního i vědeckého významu a s přihlédnutím k technologie počátku 21. století, jde prakticky o místní mezihvězdný prostor (až 0,01 pc nebo asi 2000 AU nebo asi 10 světelných dnů).
Na začátku 21. století nevznikla jediná kosmická loď, jejímž přímým účelem by bylo letět k nejbližší hvězdě nebo jinému hvězdnému systému. Nicméně pět vozidel lze považovat za mezihvězdné sondy (všechna vypuštěná USA):
Vypuštěna NASA 5. září 1977. Je to nejvzdálenější objekt vyrobený člověkem od Země. K 16. říjnu 2021 [2] [3] byla sonda vzdálena přes 148 AU . (více než 22 miliard km) a vzdaloval se rychlostí 16,95 km/s (3,58 AU za rok).
15. prosince 2004 ve vzdálenosti 94 AU. ze Slunce překročila aparatura rázovou vlnu [4] [5] .
25. srpna 2012 sonda překročila heliopauzu a vstoupila do mezihvězdného prostoru .
Zhruba za 300 let Voyager 1, pokud se mu nic nestane, dosáhne Oortova oblaku [6] [7] , a opustí jej po 30 tisících letech [8] .
Vypuštěna NASA 20. srpna 1977. K 16. říjnu 2021 se sonda posunula o více než 123 AU od Země. [9] (více než 18 miliard km) a vzdaloval se rychlostí 15,4 km/s (3,25 AU za rok).
V srpnu 2007 ve vzdálenosti 84 AU. od Slunce překonala aparatura rázovou vlnu.
5. listopadu 2018 sonda překonala heliopauzu a vstoupila do mezihvězdného prostoru [10] .
Vypuštěna NASA 19. ledna 2006.
17. dubna 2021 dosáhlo zařízení 50 AU. ze Slunce [11] .
V prosinci 2038 [12] , v době , kdy bude vyroben zdroj radioizotopové energie , urazí kosmická loď vzdálenost pouhých 100 AU. a tudíž se nebude moci „dosáhnout“ na heliopauzu, jak to dříve udělaly oba Voyagery [13] .
Vypuštěna NASA 3. března 1972. K 27. dubnu 2002 (poslední úspěšný pokus o získání telemetrie ) byla sonda ve vzdálenosti 80,22 AU. od Země (více než 12 miliard km) a vzdaloval se rychlostí 12 km/s (2,54 AU za rok).
Předpokládá se, že Pioneer 10 pokračuje v letu a míří k hvězdě Aldebaran (65 světelných let od Země), do jejíž blízkosti se dostane za cca 2 miliony let [14] .
Vypuštěna NASA 6. dubna 1973. K 30. září 1995 (poslední úspěšný pokus o získání telemetrie) byla sonda ve vzdálenosti 43,4 AU. od Země (více než 6,5 miliardy km) a vzdaloval se rychlostí 11,4 km/s (2,4 AU za rok).
Předpokládá se, že Pioneer 11 pokračuje ve svém letu a míří k souhvězdí Aquila a po asi 4 milionech let proletí poblíž jedné ze svých základních hvězd [15] .
Program Čínské vesmírné agentury pro studium heliosféry a mezihvězdného prostoru. Jde o vytvoření dvou sond (IHP-1 a IHP-2), které po startu v květnu 2024 provedou gravitační asistenci poblíž Jupiteru (březen 2029) a poletí k objektům Kuiperova pásu (jedna ze sond poletí také za Neptunem a Tritonem v lednu 2038 roku). Do roku 2049 by měly sondy dosáhnout vzdálenosti 100 AU. ze Slunce [16] [17] .
Pokud budou úspěšné, IHP-1 a IHP-2 budou šestým a sedmým vozidlem, které opustí sluneční soustavu, a prvním, které bude postaveno mimo USA.
Mezihvězdná sondaProjekt mezihvězdné sondy, který je vyvíjen od roku 2017 jako součást heliofyzického programu NASA Laboratoří aplikované fyziky Univerzity Johnse Hopkinse [18] [19] . Očekává se, že sonda po vypuštění ve 30. letech 20. století nosnou raketou SLS Block 2 bude schopna dosáhnout okraje heliosféry za 15 let a dosáhnout 1000 AU za 50 let letu. od Slunce, pohybující se rychlostí asi 95 km/s (20 AU za rok) [20] [21] .
Vzdálenost k nejbližší hvězdě od Slunce Proxima Centauri je asi 4,2 světelných let , což je asi 268 tisíckrát větší vzdálenost od Země ke Slunci nebo asi 9 tisíckrát větší než vzdálenost Země od Neptunu (asi 4,5 miliardy km nebo 29,8 AU).
Na začátku 21. století existují tři možné způsoby mezihvězdných letů:
| Sonda | Rok uvedení | Vzdálenost, a.u. (stav k 29. srpnu 2021) |
Rychlost (km/s) |
|---|---|---|---|
| Voyager 1 | 1977 | 153,8 | 17,0 (3,57 AU za rok) |
| Pioneer-10 | 1972 | 129,3 | 11,9 (2,49 AU za rok) |
| Voyager 2 | 1977 | 127,9 | 15,3 (3,21 AU za rok) |
| Pionýr-11 | 1973 | 107,5 | 11,2 (2,34 AU za rok) |
| Nové obzory | 2006 | 51,1 [22] | 13,8 (2,66 AU za rok) |
Astrofyzik Boris Stern ve svém článku „Jak létat ze Země ke hvězdám“ [23] uvádí, že nejdostupnějším pohonným systémem pro současnou úroveň technologie je jaderný reaktor na pevné fázi na uran-235 , který po dosažení účinnost 25 %, bude schopen zajistit rychlost výdechu pracovního tělesa na 7000 km/s (při realističtější účinnosti 8 % rychlost výtoku nepřesáhne 3900 km/s).
Hlavní problémy mezihvězdného letu lze identifikovat:
Má smysl nasměrovat sondu na ten hvězdný systém (nejlépe ne na červeného trpaslíka ), který má z hlediska astrobiologie šanci na existenci planet podobných Zemi v zóně života . Alternativní možností je přítomnost obřích planet s družicemi podobnými Zemi v hvězdné soustavě (ve sluneční soustavě neexistují obdoby, k počátku 20. let 21. století nebyly objeveny a potvrzeny žádné podobné objekty).
Na začátku 20. let 21. století nebyly nalezeny žádné planetární systémy , které by tyto požadavky splňovaly. Orbitální dalekohledy ( James Webb , PLATO ) a obří pozemské dalekohledy však za 20–30 let významně přispějí k nalezení planet podobných Zemi u blízkých hvězd . Jejich objevy budou schopny identifikovat vhodné cíle pro vyslání mezihvězdné sondy.
Zlepšení adaptivní optiky v pozemských dalekohledech, růst schopností teleskopů na oběžné dráze a možný vznik vesmírných interferometrů v nadcházejících desetiletích (viz Space Interferometry Mission , Darwin , Terrestrial Planet Finder ) zároveň vyvolává pochybnosti . o potřebě poslat takovou sondu do nejbližších hvězdných systémů, vzhledem k tomu, že let může trvat stovky a tisíce let.
Poselství pozemšťanů hypotetické inteligentní civilizace nesou jak Voyagery (obsahují zlacenou informační 12palcovou desku se zaznamenanými zvukovými a obrazovými signály), tak oba Pionýři (obsahují symbolické informace o osobě, Zemi a její poloze) . New Horizons nenese na palubě žádné zprávy.