16.07.2015. - Вблизи Плутона. Завершение начала

Вблизи Плутона. Завершение начала

Сегодня рано утром, если все пройдет успешно, завершится первый золотой век межпланетных исследований. В 7:49 по стандартному восточному времени космический аппарат НАСА New Horizons должен достичь своей главной цели — Плутона и его спутников — тем самым подведя к завершению то, что некоторые называют предварительной разведкой известной нам Солнечной системы.

Хотя аппарат был задуман в конце 1980-х годов, его запуск состоялся лишь в 2006 году после долгих лет отсрочек, переделок и даже угрозы сворачивания программы. Его маловероятное путешествие к Плутону протяженностью в пять миллиардов километров было результатом работы нескольких десятилетий. И даже сегодня, в кульминационный момент своей миссии, ожидается, что космический аппарат пересечет пространство Плутона менее чем за три минуты, промчавшись 12 с половиной тысяч километров над поверхностью планеты со скоростью почти в 50 тысяч километров в час. С самого начала New Horizons специально разрабатывался для полета на высоких скоростях. Если бы аппарату пришлось транспортировать топливо, необходимое для того, чтобы войти в орбиту Плутона, он оказался бы слишком громоздким, дорогим и медленным в первую очередь для запуска, поэтому вместо этого он пролетит мимо и продолжит свое путешествие по бескрайним межзвездным просторам.

Во время своего краткого сближения с Плутоном New Horizons будет слишком занят сбором данных. Отложив "звонок домой", он воспользуется драгоценными минутами, чтобы тщательно исследовать планету с помощью семи научных приборов, распределяющих электроэнергию в условиях малой плотности светового потока. Организаторы миссии узнают об успехе пролета лишь поздно вечером благодаря полученному радиосигналу. Или же они могут узнать о неудаче, не услышав никакого сигнала вовсе — по оценкам, аппарат в одном случае из 10 тысяч имеет шанс на высокой скорости пережить разрушительное столкновение с космическим мусором во время прохождения через область Плутона.

Если допустить, что пролет New Horizons пройдет успешно, подтверждающий сигнал, идущий по направлению к Солнцу со скоростью света, достигнет Земли примерно через 4 с половиной часа после передачи. Как ожидается, это произойдет в 8:53 вечера. Хотя основная встреча с Плутоном лучше всего измеряется в минутах и часах, из-за медленных темпов передачи данных, обусловленных огромными расстояниями, New Horizons будет транслировать на Землю свои архивированные изображения вплоть до 2017 года.

В контексте столь дерзкой и триумфальной миссии приближающаяся встреча с Плутоном в СМИ была представлена в элегических и несколько пессимистичных тонах. Похоже, по мнению наиболее осведомленных наблюдателей, эта миссия во многих отношениях знаменует собой конец эры: New Horizons означает конец не только нашей межпланетной разведки, но и какой-либо возможности когда-либо вновь приблизиться или превзойти ее исследовательское величие. В New York Times автор научных публикаций Денис Овербай (Dennis Overbye) даже осмелился предсказать, что "никому из нас, ныне живущих, не доведется вновь впервые увидеть новую планету", отметив, что ведущий ученый программы New Horizons Алан Стерн (Alan Stern) назвал свою миссию "последний кинофильм".

Возможно, они правы, и успех New Horizons может положить конец исследованиям внешних пределов Солнечной системы, хотя я не сомневаюсь, что Овербай, Стерн и большинство других людей, придерживающихся подобного мнения, с радостью бы восприняли его ошибочность. До сих пор не существует ни убедительных мотивов, ни способа, посредством которого частный сектор космической отрасли мог бы проводить такие полеты, и почти нет оснований полагать, что в ближайшее время ситуация изменится. Ввиду устойчивых (или убывающих) процессов в бюджетах на науку в паре с удорожанием эпохальных миссий, прогнозы для правительств не обещают ничего хорошего в отношении дальнейших амбициозных странствий в космические пределы. И да, Плутон — действительно последний неисследованный мир солнечной системы, но только если мы придерживаемся довольно ограниченного взгляда на то, что есть "мир" и в чем заключается его изучения. Иногда новая точка зрения заставляет нас увидеть уже знакомые вещи как будто в первый раз. Путешествие New Horizons к Плутону — на самом деле не конец; это просто завершение начала.

Фотография Плутона

Астроном Клайд Томбо обнаружил Плутон в 1930 году, отслеживая маленькую точку, двигавшуюся на фоне звезд в серии фотографических пластинок. На протяжении 85 лет Плутон так и будет оставаться не более чем точкой. Хотя вы можете сказать, что Плутон и его крупнейший спутник Харон уже были исследованы более чем десять лет назад посредством изображений с низким разрешением, полученных на наземных обсерваториях и космическим телескопом Hubble. Насколько глубоко необходимо всмотреться, чтобы назвать что-либо "исследованным"? Не забывайте, что даже после космических облетов нам по-прежнему очень мало известно о планетах Уран и Нептун или, если на то пошло, о природе вещества, скрывающегося в подповерхностных океанах Европы, Энцелады и других ледяных спутников. Внешняя область Солнечной системы на сегодняшний день остается почти полностью неизученной, несмотря на наши притязания на обратное.

Что касается Плутона, то приемлемые изображения особенностей его поверхности действительно появились только в последние недели, по мере того как к нему приближался New Horizons, а в поле зрения попадали инопланетные миры. Эти последние снимки уже выявили детали, напрашивающиеся на дальнейшее изучение. Плутон обладает ярким ледяным сегментом, состоящим из метана и азота, а также пятнистыми участками на экваторе, которые свидетельствуют о необычной и сложной геологии. Харон, напротив, таит в себе таинственно темную ледяную область, по-видимому, лишенную яркого льда, а также возникшие в результате внешнего воздействия каналы, по масштабам и глубине превышающие Гранд-Каньон Земли. Скоро из далеких банков памяти New Horizons последуют новые снимки лучшего качества, которые, без сомнения, еще порадуют нас чудесными открытиями — возможно, это будут признаки ледяных вулканов или древних замороженных морей, или вещей настолько странных и неожиданных, что мы пока даже не можем себе их представить. Единственное, что сложно себе вообразить, так это то, что в них не будет ничего достаточно интригующего, чтобы когда-нибудь сподвигнуть людей на новое путешествие.

После Плутона миссия New Horizons не закончится. По своей траектории аппарат углубится в неизведанные пределы пояса Койпера — простирающееся на большие расстояния царство, которое населяют миллионы ледяных остатков, пребывающих в глубокой заморозке со времен младенчества нашей Солнечной системы. Изучив эти остатки, ученые надеются раскрыть секреты того, как сформировались Солнце и окружающие его миры. В ближайшие годы New Horizons посетит один или несколько небольших объектов пояса Койпера, размер каждого из них составляет несколько десятков километров, хотя некоторые небесные тела этой области по величине могут сравниться с Плутоном, размер которого в свою очередь составляет три четверти от размера Луны.

Обилие объектов, по размеру равных Плутону, является для New Horizons одновременно благом и проклятием: вскоре после запуска миссии, все эти новообретенные миры заставили астрономов переквалифицировать Плутон, понизив его в ранге до "карликовой планеты". Один объект в частности, названный его первооткрывателем, астрономом Калифорнийского технологического института Майком Брауном, Эрида, стал решающим аргументом против Плутона. Вытянутая орбита Эриды в три раза длиннее орбиты Плутона, и считалось даже, что она крупнее последнего. Если Плутон — планета, то почему бы не присвоить тот же статус Эриде и всем ее разрозненным двоюродным братьям? Вместо того, чтобы признать десятки и даже сотни новых планет в Солнечной системе, астрономы решили убрать из классического набора одну, оставив нам восемь планет и многочисленных неудачников. Тем не менее, эти вечные неудачники остаются полноправными мирами, независимо от того, как их называют, и мы едва ли что-то знаем о каждом из них.

Удивительно, что последние, более точные измерения Плутона, предоставленные New Horizons, как было объявлено на вчерашней пресс-конференции, показывают, что Плутон на самом деле немного больше, чем считалось ранее. Новые измерения подтверждают его титул правящего короля пояса Койпера, поскольку он превосходит Эриду примерно на 30 километров. Но хотя он и больше Эриды, другие измерения свидетельствуют о том, что Эрида гораздо более массивна - два небесных тела схожи по размеру, но по неизвестным причинам очень разные по составу.

Как бы мы могли проникнуть в тайну Эриды и узнать больше об истоках нашей Солнечной системы? "Наверное, нам следует туда отправиться", - пишет Браун.

И еще дальше, за пределами области Плутона и Эриды, нас ожидает великая тайна. Перед тем, как Браун обнаружил Эриду, он открыл еще более странный мир, под названием Седна, чья орбита достигает внешних пределов пояса Койпера, растягиваясь до такой степени, что Седна оказывается по крайнем мере более чем в 30 раз дальше от Солнца, чем Нептун. Как Седне удалось пройти весь этот путь? Никто еще не знает наверняка, но, похоже, наиболее вероятный ответ заключается в наличии чего-то очень большого и очень далекого, что дает ей гравитационные толчки.

Седна и другие подобные ей недавно обнаруженные объекты заставляют Брауна и многих других астрономов предполагать наличие по крайней мере еще одной полноценной планеты, в несколько раз превышающей по размерам Землю, которая скрывается в темных и неисследованных глубинах Солнечной системы. New Horizons не хватает приборов или топлива, чтобы обнаружить или посетить такой неясный, далекий мир, однако скоро обсерватории наземного и космического базирования будут в состоянии справиться с этой задачей. И если существование большой, загадочной планеты далеко за пределами Нептуна в самом деле подтвердится, возможно мы когда-нибудь попытаемся нанести ей визит.

Увидим ли это мы с вами? Возможно, нет. Но уже происходят удивительные вещи — сама миссия New Horizons к Плутону как завершение начала.

http://inosmi.ru/world/20150715/229103474.html