Всё о космических путешествиях за 60 минут - Пол Парсонс

Этот способ, казалось бы сошедший прямо с рисунков Хита Робинсона[12], называется «небесный кран», и он отлично сработал при посадке предшественника Perseverance, марсохода Curiosity, в 2012 году. Весь этап, включающий вход в атмосферу, спуск и посадку, занимает приблизительно семь минут и является чрезвычайно сложным и непредсказуемым. Настолько, что инженеры NASA называют его «семью минутами ужаса».

Камни и скалы

Оказавшись на поверхности, марсоход начнет свою миссию с запланированной продолжительностью в один марсианский год, или 1,88 земных года. (Такой же была предполагаемая продолжительность основной миссии Curiosity, который на момент написания этой книги работает уже пятый марсианский год.) Ожидается, что в течение этого периода Perseverance будет проезжать примерно 200 метров в день, исследуя грунт и породы, которые встретятся ему на пути. Ну а учитывая, что на борту у него не менее 23 камер, вы можете быть уверены: недостатка в потрясающих изображениях, сопровождающих его изыскания, не будет.

Через 60 дней Perseverance активирует небольшого беспилотного вертолетного дрона, чтобы начать короткую программу испытательных полетов. Впервые на другой планете будет запущен летательный аппарат. Он не будет заниматься какими-либо научными изысканиями – его задача в том, чтобы исследовать полет на другой планете. У дрона две камеры, и разрешение сделанных ими аэрофотоснимков во много раз превысит разрешение тех, что получены с орбиты. В будущем специалисты с помощью обследования местности подобными аппаратами смогут корректировать движение планетоходов по поверхности, а также регулировать полеты в труднодоступные места, такие как скалы, например.

Лунные врата

В 2022 году NASA — совместно с ЕКА, «Роскосмосом», канадским и японским космическими агентствами – планирует запустить первый компонент «Лунных врат» – космической станции с экипажем на окололунной орбите. Орбитальная платформа с многомодульной структурой и внутренним объемом 125 м3 (для сравнения: на МКС – 915 м3) будет включать в себя модули для силовой и двигательной установки, жилье для экипажа из четырех человек, а также научное оборудование и средства для стыковки с космическими кораблями. Станцию выведут на эллиптическую орбиту, проходящую над полюсами Луны, и с периодом обращения шесть дней она будет максимально отдаляться на 70 000 км, а приближаться на 3000 км. Запуск «Лунных врат» является ключевым этапом программы «Артемида» – проекта по возвращению космонавтов на Луну. Станция призвана стать базой для исследований единственного спутника Земли и послужить отправной точкой для дальнейших пилотируемых полетов.

Дрон будет получать энергию от ионно-литиевой батареи, которая сможет заряжаться между полетами с помощью солнечных панелей. Марсоходу же питание обеспечит радиоизотопный термоэлектрический генератор (или, для краткости, РИТЭГ – см. главу 8), содержащий 4,8 кг диоксида плутония. Срок службы ядерной батареи составляет 14 лет. А что касается солнечных панелей, они не в состоянии удовлетворить требования такого большого аппарата и его приборов – и к тому же склонны покрываться марсианской пылью, что снижает их эффективность.

Из машины

В ближайшие годы мы также посетим спутники Марса. В сентябре 2024 года Японское агентство аэрокосмических исследований планирует запустить роботизированный аппарат под названием Martian Moons exploration («Исследование марсианских лун») для изучения Фобоса и Деймоса. ММХ сядет на Фобосе, соберет 10 граммов образцов грунта, после чего снова взлетит и совершит полет до Деймоса, перед тем как отправить капсулу с образцом на Землю в 2029 году.

Миссии, целью которых является доставка образцов на Землю, вошли сегодня в моду. Помимо запланированной миссии марсхода Perseverance, существуют и другие, уже начавшиеся. На момент написания этой книги аппарат NASA OSIRIS-REx находится на орбите вокруг околоземного астероида (101955) Бенну. Перед тем как отправиться в обратный путь, он пролетит очень близко к поверхности астероида, вытянув манипулятор вниз, чтобы взять образцы грунта, которые доставит на Землю в сентябре 2023 года. Другой аппарат, призванный доставить образцы с астероида, «Хаябуса-2» японского космического агентства, уже на пути домой, причем на его борту находятся образцы как грунта, так и скальных пород астероида (162173) Рюгу. Он должен вернуться на Землю в конце 2020 года. Тем временем также Китай готовит запуск своих аппаратов – «Чанъэ-5» и «Чанъэ-6». В декабре 2020 года они отправятся на Луну, чтобы затем доставить на Землю образцы ее грунта, необходимые для подготовки к созданию постоянной исследовательской станции вблизи южного полюса Луны.

JUICE позволит нам больше узнать о том, как образуются газовые гиганты, а также об их потенциале для жизни.

Альваро Хименес Каньете, научный директор ЕКА (2012)

Поиски жизни в других местах Солнечной системы продолжаются, и не только Марс привлек внимание ученых. У больших спутников Юпитера – Каллисто, Европы и Ганимеда – есть ледяные внешние оболочки, которые, как считается, скрывают океаны с жидкой водой, нагретой и удерживаемой в жидком состоянии в результате многократного сдавливания и сжатия гравитационным полем Юпитера. Само собой, этот факт позволил предполагать, что существование внеземной жизни на этих телах возможно. Для их исследования ЕКА запустит JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer, или «Исследователь ледяных спутников Юпитера») в июне 2022 года. Добравшись туда в октябре 2029 года, аппарат отправится в путешествие по системе Юпитера: совершит облет Европы и Каллисто и, наконец, выйдет на орбиту вокруг Ганимеда. Он будет использовать специальный радар, который позволит ему «заглянуть» под лед, чтобы исследовать наличие подповерхностных вод и определить толщину ледяной оболочки. Миссия JUICE, скорее всего, совпадет по времени с миссией орбитального аппарата NASA Europa Clipper. Вместе они проложат путь роботизированному аппарату, который однажды осуществит спуск к этим далеким мирам.

Вдоль и поперек

NASA планирует отправиться и еще дальше, запустив аппарат Dragonfly к Титану, самому большому спутнику Сатурна. Ранее Титан посетил зонд ЕКА «Гюйгенс», совершивший посадку на поверхности спутника 14 января 2005 года. (Он проработал всего 1,5 часа при температуре -180°С.) Dragonfly будет представлять собой похожий на дрон квадрокоптер, который сможет взлетать на высоту до 4 км. Питание ему обеспечит ядерная установка РИТЭГ. Он будет перескакивать с места на место по поверхности спутника, исследуя его богатую органическую химию, которая, как полагают ученые, отражает состояние ранней Земли и может дать представление о том, как возникла жизнь на нашей планете. Ожидается, что запуск Dragonfly произойдет в 2026 году, а системы Сатурна он достигнет в 2034 году, совершив посадку на дюнных полях Шангри-Ла на Титане.

Поразительно думать, что этот летательный аппарат преодолеет многие мили по песчаным дюнам самого большого спутника Сатурна, исследуя процессы, которые