Алан Стерн - За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

И на этом сюрпризы не кончились. По сравнению с Плутоном Харон был огромным, его масса составляла около 10 % от массы Плутона; эта пара буквально сформировала двойную планету — первую в Солнечной системе! До открытия Харона это явление было совершенно неизвестно научному сообществу. С каждым разом, когда мы узнавали о нем что-то новое, Плутон становился все более экзотическим.

Но помимо того, что открыл нам Харон, с ним была связано нечто, очень удобное для ученых. Когда Харон обнаружили, оказалось, что его орбита скоро займет весьма необычное пространственное положение: в плоскость орбиты Харона попадет Земля. Да, это звучит странно — и на самом деле это странно. Поскольку наклон орбиты Харона остается постоянным, пока Плутон медленно оборачивается вокруг Солнца, иногда (но только в течение короткого периода времени) Харон, с нашей точки зрения, оказывается в положении, когда он снова и снова проходит прямо перед Плутоном, а потом оказывается за ним. Такое идеальное расположение складывается всего на несколько земных лет за весь 248-летний период обращения Плутона по своей орбите. Удивительно, но такое удачное положение по одной линии как раз предстояло буквально через несколько лет после открытия Харона. Таким образом, благодаря удачному стечению обстоятельств с точки зрения находящихся на Земле наблюдателей вот-вот должны были начаться переменные затмения планеты и ее недавно обнаруженного спутника. Это явление оказалось просто научной удачей, благодаря которой мы многое узнали о далеком Плутоне и его крупном спутнике Хароне.

По расчетам ученых, эти затмения должны были начаться приблизительно в 1985 г. и продолжаться в течение шести лет. Во время этого «сезона взаимных событий» затмения происходили каждые 3,2 суток, то есть один раз за половину орбитального периода движения Харона (6,4 суток). Они позволили впервые определить размер и форму обоих небесных тел и дали множество дополнительных подсказок по поводу яркости поверхности, состава, цвета и наличия возможной атмосферы Плутона и его спутника. В коллекции странных счастливых совпадений тот факт, что Харон был открыт как раз перед тем, как начался сезон взаимных затмений — в конце концов, следующая их серия состоится только спустя более 100 лет, — стоит в одном ряду с тем, что положение планет, пригодное для большого путешествия, возникло как раз тогда, когда люди могли использовать эту возможность, создав космический аппарат.

Одним из любителей Плутона, которому довелось наблюдать эти взаимные затмения, был Марк Бюи, еще одно дитя космической эпохи, которого во времена его юности глубоко потрясли черно-белые телевизионные изображения людей во взлетающих ракетах. Будучи студентом колледжа, он подхватил «инфекцию» исследований Плутона и так от нее и не излечился.

После колледжа Марк поступил в аспирантуру университета штата Аризона в городе Тусоне. Он успел вовремя получить докторскую степень в 1985 г., поскольку как раз в это время и начинались взаимные затмения Плутона и Харона. Марк:

Нам повезло открыть Харон как раз перед тем, как начались взаимные затмения, поэтому нам выпала замечательная возможность — шесть лет наблюдений, благодаря которым с того времени Плутон попал в повестку дня всех крупных научных конференций планетологов, а также получил еще одно очко в коллективном научном сознании.

В середине 1980-х гг. несколько групп наблюдателей ждали начала предсказанных затмений, но никто точно не знал, когда же произойдет первое из этих событий. Впервые его засек молодой ученый по имени Ричард «Рик» Бинзель в феврале 1985 г. Затем, поскольку стало известно, что события начались и Плутон и Харон отбрасывают друг на друга тень каждые 3,2 суток, в игру вступили и другие наблюдатели, и это обеспечило просто лавину новых данных, в том числе интересные подсказки об особенностях поверхности и удивительные различия между этой парой небесных тел. Как сказал Марк, благодаря этим затмениям «Плутон вышел на авансцену».

1980-е гг. подходили к концу, и близилось к завершению выдающееся исследование планет-гигантов зондом «Вояджер-2», кульминацией которого должен был стать пролет мимо Нептуна и спутника Нептуна Тритона, имеющего размер планеты.

С приближением окончания исследования четырех гигантских планет группа молодых ученых, находящихся в самом начале своей карьеры и вдохновленных дерзостью и почти мифологической успешностью проекта «Вояджер», начала мечтать и строить планы о том, как сохранить дух первооткрывательства и стремление к нему, о том, как пойти дальше и исследовать Плутон.

В 1988 г., еще учась в аспирантуре, Алан начал обдумывать возможность послать непилотируемую экспедицию к Плутону. Он видел, что первым и, в какой-то мере, главным препятствием для нее являются, скорее, не технические или научные причины, а социальные и политические.

Для того чтобы добиться успеха, идея нуждалась в достижении некоей критической массы поддержки внутри NASA и в научном сообществе. Алан знал, что благодаря взаимным затмениям Плутона и Харона удалось получить много потрясающих данных, которые создали совершенно иное представление о Плутоне, показав, что он является весьма экзотической планетой. А открытие в конце 1980-х гг. атмосферы Плутона только добавило хвороста в этот костер. Алан понимал, что возрастающий научный интерес к Плутону можно будет использовать для поддержки идеи непилотируемой экспедиции к нему.

Но понимало ли это NASA? Судя по всему, не в полной мере. Плутон никогда не появлялся в окончательных списках экспедиций с высоким уровнем важности, в докладах, которые исходили от влиятельных комитетов, направляющих политику NASA.

Как бы то ни было, решение о том, что «Вояджер» не полетит к Плутону, было принято еще до открытия на планете атмосферы, до открытия гигантского спутника и до появления все более веских доказательств того, что Плутон обладает сложной и разнообразной поверхностью. С тех пор, как было решено, что «Вояджер» к нему не полетит, Плутон стал куда более привлекательным местом.

Более того, благодаря шести годам затмений Плутона и Харона удалось узнать очень многое, в том числе и о том, что поверхности светлой и темной сторон Плутона значительно отличаются, а также о том, что поверхности Плутона и Харона, как это ни удивительно, состоят из совершенно разного льда. На Плутоне был замерзший метан, в то время, как удалось выяснить, Харон состоит из водяного льда. Продолжавшиеся наблюдения покрытий — временного затемнения звезд, когда Плутон проходил перед ними — также выявили некоторые странные атмосферные структуры, которые, возможно, указывали на находившуюся на низкой высоте атмосферную дымку, что, в свою очередь, говорило об удивительно многогранной планете.