Нэнси Аткинсон - Непридуманные космические истории

Стартовавшая в 2011 году автоматическая межпланетная станция Juno («Юнона». – Прим. пер.) прибыла на орбиту Юпитера в июле 2016 года с целью изучения планеты-гиганта с эллиптической полярной орбиты. Juno совершает близкие «нырки» к планете и ее мощным радиационным поясам, состоящим из заряженных частиц. Путь от одного полюса Юпитера до другого занимает у станции примерно час, и в точке наибольшего сближения она подходит к облачному слою планеты на расстояние до 5000 км. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института

– Мы делаем все что угодно, и суть того, что мы делаем, заключается в том, что мы развиваем наши возможности изобретения новых технологий и получения новых знаний о Вселенной, – говорит Сеполлина.

Даже отметив восьмидесятилетний юбилей, Фрэнк Сеполлина продолжает мечтать, как мальчишка. Последняя экспедиция обслуживания к «Хабблу» породила у него идею о том, что большой телескоп можно построить прямо на околоземной орбите.

– Museo Galileo (музей Галилео Галилея) в итальянской Флоренции изготовил точную копию самого первого сделанного Галилеем 400 лет назад телескопа, чтобы астронавты взяли его с собой в тот полет, – вспоминает Сеполлина. – Когда все работы были закончены, астронавты достали его и сфотографировали на полетной палубе шаттла на фоне окна, за которым виднелся «Хаббл». Я сказал тогда: «Смотрите, что это значит: прошло 400 лет, а мы увеличили апертуру лишь с одного дюйма (25 мм) до ста дюймов (254 см). Это слишком мало! Пора уже нам двигаться дальше».

Замысел Сеполлины заключается в сооружении 1000-дюймого (с диаметром зеркала свыше 25 м) телескопа, сегменты гигантского зеркала которого будут совместно монтироваться людьми и роботами в космосе.

– Так мы можем получить действительно новые возможности и заняться поисками жизни в нашей Галактике, – страстно уверяет меня Сеполлина. – Это и есть моя конечная цель – раздвинуть пространство воображения нашего народа. Я смотрю на это как на воссоединение роботов и астронавтов, которое должно случиться вновь, и тогда роботы займутся трудоемкими работами, а люди – сложными, трудоемкими решениями. Когда мы соединим то и другое, результат получится исключительно успешным!

Давайте рассмотрим несколько недавних и предстоящих межпланетных космических проектов, каждый из которых является образцом уникального и интересного использования автоматов в исследованиях космического пространства.

Запуск: Август 2011 года.

Прибытие к цели: Июль 2016 года.

Окончание работы: Февраль 2018 года [112].

Юпитер – самая массивная планета в Солнечной системе, вокруг него обращается целый зоопарк спутников, и он обладает сверхмощным магнитным полем – словом, он похож на Солнечную систему в миниатюре. Ученые говорят, что если понять, как устроен Юпитер и как он сформировался, то можно ответить на многие вопросы не только об этой гигантской планете, но и о том, как образовалась планетная система, в которой мы живем.

АМС Juno во время одного из проходов на малой высоте над Юпитером, в представлении художника. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института

Новая программа исследования Юпитера началась в июле 2016 года, когда на орбиту планеты вышел космический исследователь– автомат Juno (назван в честь римской богини Юноны, супруги бога– громовержца, тогда как полное название проекта Jupiter Polar Orbiter [113]. Juno раскрывает тайны планеты-гиганта и стремится выяснить детали ее происхождения, внутреннего строения, атмосферы и магнитосферы, работая на принципиально новой и необычной орбите. Научный арсенал станции составляют семь различных инструментов. В дополнение к ним имеется фотокамера под названием JunoCam, которая делает снимки Юпитера для студентов, учащихся и всех интересующихся, – именно этой камерой были впервые получены фотографии полярных районов Юпитера.

– Juno есть результат сочетания нескольких инновационных научных подходов и концепций проектирования полетов, – говорит менеджер проекта Рик Найбеккен из лаборатории реактивного движения. – Это самый изящный и наилучшим образом спроектированный проект из всех, в которых мне доводилось принимать участие.

Найбеккен говорит, что, когда он прочитал проектное предложение, он решил: это головокружительно. Там было все: от исследований Юпитера с беспрецедентно близкого расстояния до невиданного ранее использования солнечных батарей, и эта вращающаяся АМС обладала полным комплектом инструментов, открывающих возможности для изучения планеты-гиганта так, как это еще не делалось.

Конструкторы Juno создавали проект, исходя из необходимости использовать для электропитания солнечные батареи, которые до этого еще ни разу не применялись на космических аппаратах, так далеко уходящих от Солнца. Juno обращается вокруг Юпитера так, что ее солнечные батареи постоянно развернуты к Солнцу, и станция никогда не попадает в тень планеты. Задуманная специальным образом орбита аппарата не только позволяет осуществлять этот полет исключительно на солнечной энергии, но и представляет собой уникальную с точки зрения научных возможностей траекторию движения.

– У Juno орбита в виде эллипса, в нижней точке которого она проходит между крайней внутренней границей юпитерианского радиационного пояса и планетой в 5000 км выше границы облаков, – говорит Найбеккен. – Никто еще не подбирался к Юпитеру настолько близко и не проводил научные исследования из такой точки. Мы, можно сказать, оседлали Юпитер.

Зачем же нужно так приближаться к планете, когда известно, что в ее окрестностях жесткая радиационная обстановка?

– Чтобы станция Juno могла провести по-настоящему революционные научные наблюдения, для которых она задумана, нам нужно подойти к Юпитеру ближе, чем все аппараты до нее, – говорит Найбеккен. – Конечно, есть риск в том, что мы заходим в неизвестную доселе область, но мы много размышляли о рисках и о том, как их можно свести к минимуму.

На один виток вокруг Юпитера у Juno уйдет четырнадцать земных суток, и такая особая орбита [114], по замыслу авторов плана полета, сведет к минимуму дозу радиации, которую получит аппарат, по крайней мере на раннем этапе программы. Кроме того, бо́льшая часть бортовой электроники помещена в специальный титановый радиозащитный контейнер-«убежище».

– Добавление радиационной защиты для электроники значительно снизило требования к специальному проектированию схем, которые обычно выдвигаются к оборудованию для работы в зонах интенсивной радиации вокруг Юпитера, – рассказывает Найбеккен. – Меньшее количество конструкторской работы означало, что можно затратить более значительные средства на мощное научное оборудование для Juno. Я считаю этот аппарат проявлением чуда научного мастерства, в нем множество новых концепций спаяны в единый революционный для науки и в то же время связный проект.