Нэнси Аткинсон - Непридуманные космические истории

– Европейцы пришли к нам и сказали, что у нас ничего не получится с Титаном, – рассказывает Мейзи. – Но мы стали собирать команды для мозгового штурма, чтобы найти какой-то выход.

Если говорить коротко, «болячка» системы связи была задана самим физическим устройством оборудования. Теперь межпланетная станция находилась за много миллионов миль, и ничего нельзя было изменить. Но инженерам пришла в голову остроумная идея, как можно использовать известный в физике эффект Доплера.

Эрл Мейзи предпочитает описывать это в виде метафоры: представьте себе, что вы сидите на берегу моря и видите катер, мчащийся вдоль берега близко к вам. Для вас он будет двигаться быстро. Но если бы тот же самый катер с той же самой скоростью шел бы вдоль горизонта, то казалось бы, что он еле ползет.

– Так как мы не могли изменить сигнал «Гюйгенса», единственное, на что можно было повлиять, – это траектория полета «Кассини», – говорит Мейзи. – Если бы нам удалось удалить «Кассини» на большое расстояние и сделать так, чтобы с его точки зрения «Гюйгенс» перемещался бы медленно, он бы начал принимать радиоволны с посадочного модуля на более низкой частоте, что решало проблему.

Мейзи сказал, что выработка окончательной процедуры заняла два года «причудливых модификаций кода и запутанных расчетов траекторий».

Но, из-за того что «Кассини» должен находиться достаточно далеко, он рано или поздно уходил за предельную возможную дальность приема, не успевая получить все данные с «Гюйгенса». Астрономы ввели в действие план, по которому большие радиотелескопы по всему миру должны согласованно прислушиваться к слабым сигналам «Гюйгенса», чтобы не упустить все то, что не удалось получить при помощи «Кассини».

Зонд «Гюйгенс» отделился от станции «Кассини» на западное Рождество 2004 года и прибыл на Титан 14 января 2005 года. Он начал передачу данных на «Кассини» через четыре минуты спуска сквозь сумрачную атмосферу Титана, делая фотографии и записывая данные измерений по пути. Затем он мягко коснулся поверхности – таков был первый раз, когда земной аппарат совершил посадку на небесное тело из внешних окраин Солнечной системы.

Посадочный модуль «Гюйгенс» сделал эту цветную фотографию поверхности Титана во время спуска в атмосфере спутника Сатурна в январе 2005 года. Источник: Европейское космическое агентство / NASA / лаборатория реактивного движения / Университет штата Аризона

Из-за вышеописанной проблемы со связью «Гюйгенс» не мог собрать столько информации, сколько планировалось изначально, потому что ему пришлось вести передачу лишь на одном канале вместе двух. Но, что удивительно, «Кассини» удалось записать абсолютно все переданные «Гюйгенсом» данные до того, как он вышел за предельную дальность приема.

«Место летчика-аса»: Михаэль Штауб, инженер группы управления полетом «Кассини», работает на терминале «летчика-аса» в Центре управления полетами (Space Flight Operations Facility, SFOF) лаборатории реактивного движения: как он говорит, это то же самое, что и «находиться в кабине» самой межпланетной станции. SFOF служил центром слежения и управления для всех ближних и дальних межпланетных беспилотных полетов NASA и других международных комических агентств, начиная с 1964 года, и заслужил звание Национального памятника культуры США. Зал управления, который также называют «темной комнатой», заполнен огромными дисплеями, где отображается состояние передачи и приема в обмене данными с далекими космическими аппаратами. Также в ней есть многочисленные индивидуальные терминалы, привязанные к конкретным программам. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения/ Билл Инголлс

– Это было блистательно, – говорит Эрл Мейзи. – Я никогда не забуду тот день. У нас получилось все, и наша работа стала великолепным примером международного сотрудничества. Сам факт того, что девятнадцать стран смогли договориться об общей координации и состоялся старт, уже поражает, но это мелочи по сравнению с той всемирной мобилизацией, которая потребовалась, чтобы спасти программу «Гюйгенса». С инженерной точки зрения это может быть на голову выше всего остального, что мы делали в нашем проекте.

Связке аппаратов «Кассини – Гюйгенс» потребовалось почти семь лет, чтобы достичь Сатурна, и с момента ее появления там программа полета должна была продлиться всего лишь четыре года. Но вместо этого к 2017 году, когда она действительно закончится, «Кассини» проведет на орбите окольцованного мира более тринадцати лет, сделав вокруг него более 300 оборотов. Он станет свидетелем бессчетных захватывающих чудес и передаст на Землю невиданной красоты снимки и результаты точных измерений.

– Эпопея «Кассини», скорее всего, будет потом вспоминаться благодаря общей ее продолжительности и исполинскому объему научных открытий, совершенных с помощью станции, – говорит Мейзи. – Это был абсолютно необходимый космический аппарат в нужное время и в нужном месте, чтобы не упустить огромное количество явлений на Сатурне и в его окрестностях.

И Мейзи, и Спилкер утверждают, что работа станции «Кассини» продолжается так долго благодаря всем тем, кто конструировал и строил ее, а также усилиям всех специалистов, которые заботятся о ней. Этот стойкий аппарат испытал очень мало сбоев за весь период своего полета, и, как говорит Мейзи, вдобавок к тому, что «Кассини» отлично умеет диагностировать собственные неисправности, его талантливая инженерная команда прекрасно знает свое дело.

«Кассини» совершает научные открытия одно за другим, и, в частности, поэтому срок окончания проекта все сдвигается.

– Здесь, куда бы вы ни повернулись, вы можете увидеть что-то новое и удивительное, и это поддерживает постоянное воодушевление в команде, – говорит Спилкер.

Около 260 ученых из 17 стран работали над этим проектом, а Спилкер и Мейзи представляют ту часть команды, которая с «Кассини» от начала и до конца. Но все эти годы в проект шел постоянный приток молодых научных и инженерных умов, которые «отбывают свой срок воинской службы у нас, а затем отправляются завоевывать мир куда-нибудь еще», говорит Мэйзи.

– То, что нашу школу прошло целое поколение космических инженеров и ученых, заставляет меня чувствовать гордость и помогает нам не потерять целеустремленность и энергию.

Мало какие виды в Солнечной системе так невыразимо прекрасны, как Сатурн и его кольца. В 2005 году, когда был сделан этот снимок, угол падающих на кольца солнечных лучей создавал для «Кассини», находившегося в определенной точке наблюдения, систему кольцевых теней, отброшенных на северное полушарие планеты. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения / Научный институт космических исследований