За новыми горизонтами - Дэвид Гринспун

Кроме того, команда предложила несколько способов сделать работу аппарата около Плутона особенно эффективной. Пролет должен был быть быстрым, обойти это условие невозможно. Космический аппарат промчится мимо Плутона со скоростью более 48 000 км/ч, и все самые важные наблюдения должны быть сделаны буквально за несколько часов. Поэтому конструкция зонда предполагала возможность во время пролета включить до пяти инструментов одновременно, а также у него был значительно увеличен объем бортового твердотельного запоминающего устройства, способного сохранить огромное количество данных, в 32 раза превосходящее то, которое, как обещали, соберет «Плутон — Койпер экспресс». Вместе с тем конструкция позволяла аппарату выполнять очень быстрые повороты от Плутона к Харону и обратно, что давало возможность включить еще больше научных наблюдений в тщательно срежиссированный план дня максимального сближения с планетой.

Ради обеспечения всего этого нужно было очень тщательно компенсировать расходы экономией затрат в других частях космического аппарата и всей экспедиции в целом, чтобы вместить предложение в финансовые рамки NASA. Самым оригинальным решением был план держать аппарат в «спящем режиме» для экономии энергии на протяжении большей части полета. Это означало, что АМС «заглушит» почти все свои системы на годы, которые займет путь от Юпитера до Плутона, а активными останутся только те, которые необходимы для поддержания минимальной связи и решения навигационных задач. Такой «спящий режим» не практиковался ни в одной из предыдущих экспедиций NASA (хотя в некоторых проектах полета к Плутону он предполагался), но — что очень важно — обещал значительно сократить расходы на персонал, осуществляющий управление полетом, поскольку для того, чтобы обеспечить контакт с аппаратом в таком режиме, требовалась минимальная команда. Благодаря этому и другим нововведениям в управлении полетными операциями команда планировала добраться до Плутона со штатом сотрудников менее чем из 50 человек, что было огромным достижением по сравнению с 450 людьми, которые управляли «Вояджером». Также команда «Новых горизонтов» решила целенаправленно понизить телекоммуникационные возможности аппарата: у Плутона он должен был передавать информацию в десять раз медленнее, чем «Вояджер» у Нептуна. Это позволяло обойтись меньшей антенной, с малым весом и меньшей стоимости, а также радиопередатчиком небольшой мощности. Таким образом, аппарату достаточно было одного радиоизотопного термоэлектрического генератора вместо двух. Все это давало экономию энергии, массы и средств. Идея появилась, когда удалось увеличить количество данных, собираемых у Плутона, безопасно сохранить их на борту космического аппарата и, таким образом, получить достаточно времени, чтобы передать информацию на Землю. Команда, работающая над предложением, взяла на вооружение магическое заклинание: «Если вы можете потратить почти десять лет, чтобы добраться до Плутона, то, конечно, у вас найдется еще годик, чтобы передать все данные на Землю».

Команда «Новых горизонтов» также нашла несколько значительных способов снизить риски низкобюджетной экспедиции на край нашей планетной системы. Послать только один аппарат вместо двух, как это делалось во время всех предыдущих межпланетных экспедиций, — это уже само по себе было рискованным предприятием, но двух АМС они не могли себе позволить. Поэтому авторы предложения рассчитывали сделать все активные системы космического аппарата с избыточным резервированием. Каждый жизненно важный компонент — от ракетного двигателя до бортового запоминающего устройства, от управляющих полетом и ориентацией компьютеров до продублированных систем энергоснабжения, приемников и передатчиков — имел полный функциональный резерв, который можно было использовать в случае неисправности.

Некоторые проекты полета к Плутону в прошлом жертвовали таким резервированием ради экономии веса или средств. Команда «Новых горизонтов» сделала его выигрышным качеством, фактически заверяя NASA в том, что если космическое агентство собирается лететь к Плутону, то «Новые горизонты» приложат все силы для того, чтобы быть уверенными: их аппарат способен извлечь из этой экспедиции пользу, даже если по пути произойдут отказы оборудования. Научная полезная нагрузка «Новых горизонтов» также имела резервы. При наличии восьми отдельных камер, двух различных спектрометров, которые могут исследовать химический состав, двух независимых детекторов плазмы и двух радиоспектрометров REX повышался шанс на то, что аппарат сможет выполнить все ключевые научные цели даже в том случае, если какой-то инструмент откажет перед одним-единственным пролетом мимо Плутона или во время него.

Конкурс NASA на полет к Плутону проходил в два этапа. К первому туру мог присоединиться любой, кто был способен собрать команду и имел достаточно средств для разработки проекта. После этого агентство выбирало два самых лучших варианта из участвующих в первом туре, и эти команды переходили в более конкретный и детально проработанный финальный тур конкурса, где им предстояло сразиться лицом к лицу. В какой-то мере выход в финал был похож на разницу между групповым этапом и серией плей-офф в профессиональном спорте, потому что только одна команда уезжает домой с кубком.

Но, в отличие от спортивных соревнований, команда, потерпевшая поражение в конкурсе по Плутону, не будет играть на следующий год; в действительности у них больше никогда не будет ни одной попытки.

Пять команд зарегистрировались в NASA на участие в первом туре. Из них один явный кандидат на поражение сдался на полпути, но 6 апреля 2001 г. четверо соискателей подошли к финишной черте, разработав снабженные множеством деталей технические и управленческие проекты, где объяснялись важнейшие принципы того, как они будут строить космический аппарат и пошлют его к Плутону. Тогда NASA собрало большие группы экспертов по каждой узкой технической специальности — управлению проектами, бюджетному анализу, анализу рисков и десятку других областей — для того, чтобы оценить предложения и распределить их в порядке приоритета. Этот всесторонний анализ занял два месяца.

Когда NASA объявило о том, какие команды выбывают из конкурса, Алан был в Париже на международной конференции, посвященной исследованию пояса Койпера. Там присутствовали многие ученые, занимавшиеся Плутоном и объектами Пояса, и они знали, что объявление результатов состоится очень скоро. Вечером 6 июня Алан вернулся в свой отель неподалеку от Триумфальной арки около полуночи. Когда он проходил через холл, клерк за стойкой окликнул его: «Мистер Стерн, вам звонили четыре раза». (Это, разумеется, происходило еще до эпохи мобильных телефонов.) Алан просмотрел полученные сообщения, но ни одно из них не было из штаб-квартиры NASA. Тем не менее одно было от мисс Янг, а номер начинался с телефонного кода Колорадо. Алан узнал номер и понял, что ему звонила Лесли Янг, но решил, что ее звонок имеет отношение к научной статье, которую они только что закончили. Он было хотел оставить это дело до утра, но потом решил перезвонить. Лесли сняла трубку, но все, что Алан мог услышать, — это шум и гам вокруг нее. Сквозь гомон празднующей в Боулдере толпы Лесли прокричала ему: «Нас выбрали! Мы одна из двух команд-финалистов!»

«Новые горизонты» сделали это! Ну, по крайней мере, они вышли в финал, но следующий раунд соревнований должен был быть еще жестче.