Misja na Sednę w tym stuleciu? Następna szansa za 11 tysięcy lat

Sedna (90377 Sedna) posiada jedną z najszerszych orbit w Układzie Słonecznym, sięgającą daleko poza orbitę Neptuna. Z tego powodu jedno okrążenie wokół Słońca zajmuje jej ok. 11400 lat. Jej aphelium (punkt na orbicie najdalej od Słońca) wynosi 937 AU (140 mld km), a peryhelium (najbliżej Słońca) - 76,19 AU (11,4 mld km). Obiekt będzie znajdował się wtedy także najbliżej Ziemi, co stanowi dobry moment, aby mogła na nim wylądować nasza misja.

"Oczekuje się, że Sedna przejdzie przez peryhelium swojej orbity w latach 2075-2076 i następnie znów oddali się od Słońca. Biorąc pod uwagę odległości, misja celująca w ten obiekt powinna wystartować 'względnie' szybko, zwłaszcza że jeśli ma użyć konwencjonalnych systemów napędowych, może to wymagać do 30 lat podróży w głąb kosmosu" - piszą naukowcy w niedawno opublikowanym artykule.

Aby zdążyć dotrzeć do Sedny, ludzie mają tak naprawdę krótkie okno na wysłanie misji. Jeśli chcieliby to zrobić z użyciem konwencjonalnej technologii, musieliby wystrzelić rakietę za ok. 5 lat. Kolejna taka szansa zdarzy się bowiem dopiero za 11 tysięcy lat. Naukowcy znaleźli jednak alternatywę. Zaproponowali wykorzystanie specjalnego napędu, który przyspieszyłby kilkukrotnie podróż w jedną stronę.

Misja na Sednę wiąże się z wieloma wyzwaniami, wliczając w to odległość, opóźnienia komunikacyjne, nawigację i korektę kursu, a także ograniczenia czasowe i napędowe. Zdaniem naukowców z powodu ograniczeń tradycyjnych napędów, aby dolecieć do tak odległych obiektów jak Sedna, zalecane jest wykorzystanie innowacyjnych systemów napędowych. Zaproponowali oni Direct Fusion Drive (DFD). Bezpośredni napęd fuzyjny pozostaje na razie w sferze koncepcji. Napęd ten do generowania ciągu ma wykorzystywać energię z reakcji syntezy jądrowej (fuzji termonuklearnej) opartej na D-3 (deuter-hel-3). Taki system jest już rozwijany w Princeton University Plasma Physics Laboratory. Umożliwiłby on dotarcie do Sedny w ciągu 10 lat.

Drugi zaawansowany system napędowy to żagiel słoneczny. Istnieją już zakończone sukcesem implementacje żagli słonecznych, które zademonstrowały jego możliwości zarówno w głębokim kosmosie, jak i bliżej Ziemi. Dokonała tego m.in. japońska agencja JAXA w misji IKAROS w 2010 roku. Na mniejszą skalę powodzeniem zakończyła się też misja NanoSail-D2 agencji NASA z tego samego roku, choć "żeglowanie słoneczne" odbyło się tylko na orbicie ziemskiej. Najbardziej zaawansowaną implementacją była natomiast misja NASA Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) z 2024 roku.

A po co nam właściwie misja na Sednę? Jest to interesujący obiekt astronomiczny, odkryty w 2023 roku. Planeta karłowata (wcześniej nazywana planetoidą) znajduje się w obłoku Oorta, daleko poza pasem Kuipera. Z powodu oddalenia od najbliższej gwiazdy panuje na niej ekstremalnie niska temperatura (-240 do -261°C). Jest jednym z najdalszych odkrytych obiektów w Układzie Słonecznym oraz jednym z największych znanych obiektów w pasie Kuipera (średnica ok. 1200-1600 km).

Mimo że lodowato zimna, Sedna jest drugim najbardziej czerwonym obiektem w Układzie Słonecznym (po Marsie). Może ona składać się ze skał i lodu, choć brak jeszcze dokładnych obserwacji. Sedna podobnie jak inne obiekty transneptunowe na rubieżach naszego systemu od lat fascynuje astronomów. Wysłanie tak dalekiej misji, która miałaby wylądować na powierzchni planety karłowatej, mogłoby być kolejnym znaczącym krokiem w eksploracji kosmosu.

Źródło: Ancona E., Kezerashvili R., Longo S. (2025). Feasibility study of a mission to Sedna -- Nuclear propulsion and advanced solar sailing concepts. 10.48550/arXiv.2506.17732.