Миссия длиной в 10 лет. Аппарат NASA приблизился к Плутону

Зонд NASA вплотную приблизился к самому загадочному объекту Солнечной системы — Плутону.

На следующей неделе (13 - 19 июля - ред.) зонд NASA New Horizons на скорости почти 15 км/с пройдёт в 10.000 км от Плутона и станет единственным космическим аппаратом, сумевшим приблизится к этой планете на такое расстояние, пишет Павел Сивоконь в №27 журнала Корреспондент от 10 июля 2015 года. Он также станет одним из немногих рукотворных объектов, который должен вплотную приблизиться к границам Солнечной системы и даже уйти за её пределы. Но это случится не ранее 2020 года, когда атомные батареи спутника почти разрядятся, а на то, чтобы передать сигнал на Землю, у него будет уходить не менее пяти часов.

Теперь же зонд готовится к своему звёздному часу. Он пройдёт у Плутона, а также его спутника Харона и сфотографирует оба небесных тела на высокочувствительные камеры. Это позволит ответить сразу на несколько вопросов — есть ли кольца у Плутона, которые невозможно увидеть в телескоп, обладает ли Харон атмосферой и существует ли там подо льдами океан воды.

Наконец, человечеству нужно понять, из каких объектов состоит пояс Койпера, который считают обломками несформировавшейся планеты или строительным мусором, оставшимся после того, как Солнечная система приобрела нынешние очертания. Но главное, аппарат призван доказать, что долгие полёты непилотируемых станций возможны. Он послужит ещё одним залогом того, что новая правительственная программа исследования космоса США имеет шанс на успех.

В этом году аппарат Европейского космического агентства Rosetta уже доказал свою эффективность в условиях длительного полёта. Тогда он сумел приблизиться к комете Чурюмова - Герасименко и спустить туда небольшой зонд.

New Horizons будет новым шагом в этих исследованиях. Он путешествовал почти десять лет и теперь пробудился от сна, чтобы выполнить свою главную миссию – дать ответ на вопрос, что такое Плутон, и доказать, что роботы могут бороздить космос без помощи человека. А потом пролететь рядом с астероидами и навсегда покинуть Солнечную систему.

Ядерный робот

Аппарат New Horizons запустили в январе 2006 года, и в тот момент он казался вершиной научной мысли. Тогда США и ЕС уже отправили в космос несколько аппаратов, которые не требовали пилотирования человеком и обеспечивались реакторами на ядерном топливе.

Пионером этой программы стал аппарат Cassini, который должен был исследовать Сатурн и его спутники. Запущенный в 2004-м, этот зонд всё ещё находится в строю и только к 2020 году может выработать весь свой запас энергии и рухнуть на поверхность Меркурия.

В силовой установке New Horizons более 10 кг радиоактивного изотопа плутония-238 в виде 72 таблеток, изолированных силовыми корпусами из иридия и графита

В силовой установке New Horizons более 10 кг радиоактивного изотопа плутония-238 в виде 72 таблеток, изолированных силовыми корпусами из иридия и графита. Они будут вырабатывать энергию, необходимую миссии, минимум до 2020 года и только тогда разрядятся.

Конечно, американская общественность сразу начала протестовать против запуска этого аппарата на орбиту из-за возможности аварии и радиоактивного загрязнения части территории США. Хотя, по словам Эрика Стерна из NASA, даже если бы ракета разбилась, загрязнению подверглись бы только 100 кв. км. Но в итоге ракета Atlas-5 нормально взлетела и доставила аппарат на заданную орбиту.

Интересно, что топливо для двигателя собирали почти по крупицам, так как данный изотоп является побочным продуктом создания ядерного оружия, а в США эти разработки давно законсервированы. Нужное его количество едва удалось собрать.

Несмотря на трудности и опасения экологов, New Horizons смог развить рекордную скорость на пути к Луне, 58.000 км/ч, и выйти на её орбите на гравитационный манёвр. После этого он на долгие годы ушёл в режим спячки, из которой его выводили только с целью получения данных телеметрии для проверки правильности работы всех систем.

В общей сложности более девяти лет он просыпался на короткое время, но работал нормально. И только в июле 2015-го астрономы разбудили его, так как он приблизился к точке назначения.

Уже не планета

Обнаружение новой планеты, девятой в Солнечной системе, предсказали ещё в начале ХХ века, но только в 1930-м астроном Клайд Томбо открыл её.

«Из-за большой удалённости от Солнца и вытянутой орбиты только к концу века мы сумели разглядеть очертания Плутона», — говорит Корреспонденту Стерн.

По его словам, вначале это небесное тело казалось намного большим, но потом учёные определили, что планетоид мало чем отличается по своим габаритам от Луны или других крупных спутников планет-гигантов. Поэтому постепенно сформировалось мнение, что Плутон — это не полноценная планета, а только планетоид. И его спутник Харон может быть таким же планетоидом, и вращаются они друг вокруг друга.

Главная проблема состояла в том, чтобы подтвердить эти гипотезы. Во-первых, орбита Плутона вокруг Солнца очень вытянутая. Свой первый полный оборот с момента открытия он закончит только в 2178 году, так что рассмотреть его в разных положениях сложно. Во-вторых, Плутон слишком далеко от Солнца, и даже сильные телескопы не могут тут помочь.

Сейчас наибольший интерес представляет атмосфера планетоида. За последние десять лет она выросла со 130 до 3.000 км и теперь тянется на половину расстояния до Харона

Сейчас наибольший интерес представляет атмосфера планетоида. За последние десять лет она выросла со 130 до 3.000 км и теперь тянется на половину расстояния до Харона. Учёные считают, что это следствие нагревания одного из полюсов планетоида, который до того был в тени. На его поверхности должно быть было много замёрзшего газа, который начал таять и выходить в космос, образуя своеобразную атмосферу.

New Horizons сфотографирует данный феномен и определит, из чего состоит газ. Пока в NASA считают, что там больше всего азота и метана, но точно это не известно.

Кроме того, аппарат должен составить подробную карту планеты и после этого уйти к поясу астероидов. Если ему хватит топлива на гравитационный манёвр, то вскоре после Плутона он достигнет одного из недавно открытых астероидов и сделает его карту. Тогда учёные смогут понять, насколько верна гипотеза о том, что астероиды — это остатки строительного материала, из которого созданы все планеты.

Если проект New Horizons окажется полностью успешным, в США планируют в скором времени запустить ещё несколько зондов, которые выйдут далеко за пределы Солнечной системы, хотя при нынешних скоростях для этого понадобятся многие годы.

***

Этот материал опубликован в №27 журнала Корреспондент от 10 июля 2015 года. Перепечатка публикаций журнала Корреспондент в полном объеме запрещена. С правилами использования материалов журнала Корреспондент, опубликованных на сайте Корреспондент.net, можно ознакомиться здесь.