Сможем ли мы когда-нибудь вернуться домой с суперземли?
Достаточно сложно обеспечить топливом огромные ракеты для запуска на орбиту. Но что если бы гравитационное поле было еще более интенсивным? Например, на одной из многообещающих экзопланет, известных как «суперземли».
Необходима огромная ракета
Если бы мы приземлились на суперземле Kepler-20b и захотели построить ракету, чтобы вернуться домой, она должна была бы иметь высоту более 500 метров. Ее вес был бы таким же, как Великая пирамида в Гизе. Для такой ракеты понадобится такая же двигательная система, что и в ракете Сатурн V, отправившей человека на Луну.
Чем больше масса планеты, тем сложнее запустить ракету с поверхности в космос. На практике это означает, что масса, которую ракета может поднять в космос, уменьшается с увеличением массы планеты.
Земля имеет массу 5,97 x 1031 тонну, а ракета SpaceX Falcon Heavy может поднять около 50 000 кг на орбиту нашей планеты. Если Falcon Heavy взлетит с Kepler-20b, «суперземли», масса которой почти в 10 раз больше массы Земли, то ракета сможет вывести на орбиту всего 40 кг, что составляет менее одной тысячной массы на Земле.
Таким образом, даже несмотря на то, что на такой планете, как Kepler-20b, возможна аэрокосмическая деятельность, она была бы нереалистичной в современной науке.
Легко прилететь, трудно вернуться
На сегодняшний день известны суперземли, которые имеют массу и радиус больше Земли, но меньше крупных планет, таких как Уран и Нептун. Они интересны тем, что часто встречаются в других солнечных системах и дают надежду найти жизнь в космосе. Размер планет предполагает, что у них, вероятно, есть железное ядро. Оно создает защитное магнитное поле. Масса каждой суперземли достаточно высока, чтобы иметь необходимую гравитацию для поддержания атмосферы. Поэтому и стабильного климата на таких планетах нет.
Новости
В настоящее время проводятся исследования по разработке новых двигателей, которые будут более сложные и мощные. Тогда аэрокосмическая деятельность с участием космонавтов или тяжелых грузов на суперземле, такой как Kepler-20b, станет возможной.
Одним из вариантов может быть установка серии ядерных бомб, которые быстро взрываются одна за другой позади ракеты. Это обеспечило бы необходимую мощность двигателя. Но такие действия привели бы к риску распространения радиоактивных отходов по большим регионам в случае неудачного запуска.
Земной шар
Диаметр: 12740 км.
Масса: 5,97 × 1021 т.
Минимальная скорость ракеты: 11,2 км / сек.
Сатурн V, доставивший человека на Луну, имел высоту 111 метров и весил 2970 тонн.
Кеплер-20 б
Диаметр: 23800 км.
Масса: 5,8 × 1022 тонны.
Минимальная скорость ракеты: 27,1 км / сек.
Ракета с подъемной силой, соответствующей Сатурну V, должна была бы иметь высоту 569 метров и весить 400 000 тонн.
