Нэнси Аткинсон - Непридуманные космические истории

– Годами мы перебивались тем, что для нас рисовали художники, – пожаловался Уивер, – на основе информации, полученной нашей «Плутонской мафией». У таких ученых, как Марк Бьюи, Джон Спенсер и Лесли Янг, были собственные идеи, и они спорили с Аланом о том, как Плутон может быть окрашен. Уже с 1980-х годов они знали, что Плутон – интересная планета. Но даже они не подозревали, что он настолько замечательный, как нам удалось увидеть при помощи New Horizons.

Так в представлении художника будет выглядеть встреча межпланетной станции NASA New Horizons с другим подобным Плутону объектом в дальнем районе пояса Койпера. Источник: NASA / лаборатория прикладной физики Университета имени Джонса Хопкинса / Юго-западный научно-исследовательский институт / Алекс Паркер

В этой истории отличился не только межпланетный аппарат и создавшая и направлявшая его команда. По словам Уивера, Плутон отличился тоже.

– Он не был обязан оказаться таким эффектным, но он оказался.

Автоматическая межпланетная станция New Horizons продолжает свое головокружительное путешествие сквозь пояс Койпера. Она делает снимки пространства, и команда намерена получить изображения как минимум двадцати далеких объектов Пояса, чтобы изучить свойства их поверхности намного лучше, чем это возможно сделать с Земли.

Долго ли еще New Horizons сможет работать? NASA утвердило продление проекта до 2021 года, но участники команды надеются, что этот срок увеличится.

– Мы считаем, что энергии на борту достаточно, чтобы управлять аппаратом и передавать научные данные до середины 2030-х годов, – говорит Элис Боумен. – Один из факторов, который нас ограничивает, это передатчик, самый мощный бортовой потребитель электроэнергии, ему требуется для включения 32 ватта мощности. Так что, даже если ничего на борту аппарата не выйдет из строя, но мы достигнем момента, когда у нас не хватит энергии для работы передатчика, это может означать конец нашего проекта.

Однако NASA еще должно согласиться на его продление на все это время.

Но, что касается ближайшей перспективы, сейчас «в прицеле» New Horizons другая койперида под обозначением 2014 MU69 [13]. Это ледяное тело находится на 1,6 млрд км дальше Плутона и имеет размер около 45 км. New Horizons пролетит поблизости от него 1 января 2019 года, и участники команды проекта надеются провести станцию к нему еще ближе, чем к Плутону.

Ученые предполагают, что MU69 может оказаться первичным объектом Солнечной системы и представлять собой совершенно иной тип объектов пояса Койпера, чем Плутон.

– 2014 MU69 – это древняя койперида, сформировавшаяся там же, где сейчас пролегает ее орбита, – говорит Алан Стерн. – Ученые десятилетиями питают надежды на изучение астрономического объекта такого типа. Это будет самый далекий мир, какой нам довелось увидеть вблизи, и еще одна тайна, которую New Horizons откроет для нас.

Примерно семь минут нужно, чтобы искусственное тело среднего размера – такое, как планетоход или автоматический спускаемый аппарат, – прошло участок спуска в атмосфере Марса и оказалось на его поверхности. За это короткое время ему надо погасить всю ту огромную скорость, с которой оно вторгается в небо Марса, – это около 20 900 км/час – и коснуться грунта на скорости не более 3 км/ч.

Для того чтобы это удалось, требуется четкая, выверенная последовательность действий в стиле невероятных машин Руба Голдберга [14] – события должны происходить точно по графику. И только под управлением компьютера, без какого-либо вмешательства с Земли. Удаленно управлять аппаратом с нашей планеты, отстоящей на 240 млн км [15], невозможно. На таком расстоянии время путешествия радиосигнала с Земли на Марс составляет более 13 минут. Поэтому пока семиминутное торможение и спуск закончатся и все нужные события произойдут, – или не произойдут! – никто на Земле ничего не узнает. Ваш аппарат-посланник или великолепно сядет на поверхность Марса, или обратится в груду обломков.

Именно поэтому ученые и инженеры, работающие над марсианскими проектами, называют это время семью минутами ужаса.

А когда стартовавшая с Земли в ноябре 2011 года Mars Science Laboratory (MSL, «Марсианская научная лаборатория») приближалась к финишу, страх и мандраж по поводу фазы перелета, официально называемой «вход в атмосферу, спуск и посадка», возросли стократно. На борту MSL находился шестиколесный, массой в тонну (точнее – 907 кг) марсоход Curiosity [16], и ему предстояло оказаться на планете посредством абсолютно новой, никем доселе не опробованной системы посадки.

Рисунок, изображающий момент касания марсианской поверхности планетоходом Curiosity, подвешенным на стреньгах под ракетным блоком спуска и мягкой посадки. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института

На тот момент все предназначенные для работы на Марсе посадочные модули и роверы садились так: вначале ракетный перелетный модуль выполнял наведение и ориентацию посадочного блока, затем он отделялся и входил в атмосферу, прикрытый лобовым теплозащитным экраном, после торможения в действие вводился парашют, а в конце включались ракетные двигатели, замедляющие спуск еще сильнее. Для Curiosity этот сценарий выполнялся тоже. Однако на финальном этапе ему требовалось самое сложное устройство посадки из всех когда-либо изобретенных.

Для того чтобы ровер Curiosity мог совершить посадку на Марс, требуется сложная последовательность действий. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения

Его прозвали «небесный кран», и оно представляло собой блок с ракетными двигателями, который должен был зависнуть неподвижно и опустить планетоход на грунт на двадцатиметровом тросе из вектрана [17], чтобы он мягко и ровно встал прямо на свои колеса, как альпинист, спускающийся дюльфером. Вся эта операция должна была занять считаные секунды, и, после того как бортовой компьютер зафиксирует касание ровером грунта, пироножи должны перерубить тросы, а парящая посадочная ступень – улететь прочь на полной тяге двигателей, чтобы упасть на безопасном расстоянии вдали от Curiosity.

Еще большая сложность состояла в том, что этот марсоход должен был совершить самую точную посадку за все время межпланетных исследований – внутри кратера рядом с горой размером с Рейнир [18].