А, кстати, почему до Солнца так долго добираться? Интуитивно кажется, что к нему довольно легко попасть. Про сброс отходов на его поверхность не спрашиваю, но что мешает быстро выйти на устойчивую близкую орбиту?
* * * * *
Это интуитивное ощущение основано на двух "очевидных" тезисах:
1). разгоняться сложно, тормозить легко;
2). раз уж разогнался, то можно повернуть, не тратя энергию.
Оба они справедливы для повседневной жизни на поверхности Земли, но неверны для движения в космосе. С точки зрения существ, привыкших жить в пространстве, маневр "повернуть руль велосипеда и поехать в противоположном направлении, почти не потеряв скорости" — нечто настолько же неочевидное и на первый взгляд удивительное, как способность парусной яхты идти против ветра. Да, здесь ничто не противоречит законам физики... но, чёрт побери, вы только что использовали для разворота своего велосипеда ЦЕЛУЮ ПЛАНЕТУ! А если планеты под рукой нет, то любое изменение скорости требует одинакового количества энергии — будь то её увеличение, уменьшение или смена направления. Проблема с перелётом к Солнцу как раз в том, что скорости слишком много. Надо как-то избавляться от тех тридцати километров в секунду, что нам достаются от движущейся по своей орбите Земли.
Собственно, "Земля движется по устойчивой орбите" и "к Солнцу лететь сложно" — два следствия одних законов. Если бы лететь к Солнцу было так же легко, как скатываться в яму, то рано или поздно какой-нибудь случайный метеорит Землю прямо туда бы и отправил. Но термин "гравитационная яма" верен, только пока мы неподвижны и прикидываем, сколько нам нужно энергии, чтобы улететь подальше; если же мы уже движемся по кругу, "яма" превращается в круговой жёлоб, и внутренняя его стенка оказывается покруче внешней.
Расклад, собственно, простой. 30 км/c орбитальной скорости у нас есть. Чтобы улететь "наружу", прочь из Солнечной системы, достаточно добавить к ним еще 12.5 км/с (Белая Королева была неправа — если вы быстро бежите, чтобы оставаться на месте, то чтобы куда-то попасть, удваивать скорость не надо, хватит и корня из двух). А вот чтобы попасть прямо на Солнце самым простым образом — затормозив и упав по прямой — надо, очевидно, погасить все 30 км/c.
А теперь вспоминаем про формулу Циолковского, связывающую изменение скорости с требуемой массой топлива и скоростью истечения продуктов его сгорания. 30 км/c против 12.5 км/c — это не "в два с половиной раза больше проблем". В формуле Циолковского есть экспонента, а, как блестяще сформулировал Нил Стивенсон в романе Seveneves, "если вы оказались не с той стороны экспоненциальной зависимости, вам пиздец". 30 км/c против 12.5 км/c — это примерно в ПЯТЬДЕСЯТ раз больше проблем.
Мда. Чуваки, химические реактивные двигатели — худший способ передвижения в космосе, если не считать всех остальных, что мы пока что освоили.
Спасает нас то, что, во-первых, нам всё-таки нужно не на само Солнце, а в его ближайшие окрестности, а, во-вторых, планета по пути таки есть — Венера. Solar Probe+ будет пролетать рядом с ней семь раз, каждый раз используя её гравитацию, чтобы погасить еще немного скорости — именно поэтому выход на рабочую орбиту и займет у него шесть с половиной лет.
С далёким Плутоном было проще.