Оригинал материала находится по адресу www.computerra.ru/127421/new-horizons/
2.07.2015

Зонд New Horizons на подлёте к Плутону

Открытый почти сто лет назад астрономом-самоучкой, Плутон на протяжении всей своей задокументированной истории был одной из величайших загадок, а равно и конфликтных «персон» в науке о небе. Он отстоит от Солнца в тридцать раз дальше Земли и имеет всего две с половиной тысячи километров в поперечнике (Луна крупнее!), что делает его слишком далёким и мелким объектом, чтобы мы могли узнать о нём что-то существенное с имеющейся в нашем распоряжении техникой.

Вплоть до конца 70-х мы не знали даже о существовании у него спутника — который, при размерах лишь вдвое меньших, играет чрезвычайно важную роль, ибо выносит общий центр масс за поверхность Плутона. Однако и успехи внеатмосферной астрономии, и цифровая революция мало что к этой картине добавили. Даже «Хаббл» видит Плутон лишь туманным пятнышком, вроде того, каким наблюдали когда-то Марс Скиапарелли и Лоуэлл. Легко представить, что чувствуют сейчас астрономы: на подлёте к Плутону — автоматический зонд New Horizons!

Этот аппарат, стартовавший в 2006 году, стал первым посланником Земли, сблизившимся с тем, что до недавнего времени считалось девятой планетой Солнечной системы (у «Вояджера-1» был шанс, но руководители променяли Плутон на спутник Сатурна Титан). Невзирая на важность, миссия «бюджетная»: New Horizons невелик (с пианино), оборудования на нём немного, полдюжины инструментов, денег выделено около полумиллиарда долларов. Впрочем, вряд ли больше и понадобится: он не задержится у Плутона — отснимет его на ходу и направится дальше.

Плутон обнаружил в 1930 году американец Клайд Томбо — человек с весьма необычной биографией. Он вырос в семье бедного фермера, его формальное образование ограничилось школой, но он сам строил свои телескопы и делал зарисовки планет («Они вечно меняются!»), что помогло получить место лаборанта в легендарной обсерватории Лоуэлла. Томбо мечтал побывать на другой планете — и теперь его мечта в каком-то смысле осуществится: частица его праха находится на борту New Horizons.

Большую часть пути New Horizons провёл в состоянии сна (лишь во время манёвра в гравитационном поле Юпитера поработав камерами), нынче зимой его начали «приводить его в чувство», и вот уже пару месяцев как он активен — присылая в центр управления снимки приближающейся цели. И по мере того, как Плутон превращается из звёздочки в планету, напряжение растёт. До Плутона пока ещё 15 миллионов километров, но до максимального сближения осталось менее двух недель.

Ещё в мае New Horizons подошёл к Плутону на расстояние достаточное, чтобы имеющаяся на борту оптика давала картинку более высокого разрешения, чем «Хаббл». Камеры там превосходные, оценить их возможности легко по фотографиям из системы Юпитера, где NH отснял и Красное пятно, и вулканизм на Ио. И уже сейчас ясно, что Плутон загадает новые загадки. Что мы знали, что предполагали о нём? Замёрзший мир с монотонной ледяной поверхностью (метан, не вода!), переживший в отдалённом прошлом столкновение с сопоставимым по размерам телом, в результате чего образовались несколько спутников (Харон крупнейший, но есть также Никта, Гидра, Кербер и Стикс, менее 200 км в поперечнике каждый).

Что ж, метан уже подтверждён, но — вот и первая нестыковка: поверхность оказалась отнюдь не равномерной — с ярким северным полушарием и сравнительно тёмным южным. На снимках последних часов видно, что тёмная половина образована серией одинаковых по размеру, расположенных на равном расстоянии, пятен диаметром примерно по 500 километров каждое. И на Хароне также замечена тёмная область у одного из полюсов. И мелкие спутники оказались отнюдь не всегда одного цвета с Плутоном, что тоже требует объяснения.

Плутон и Харон с борта New Horizons, 2 июля 2015 года.

И это определённо только начало. Точка максимального сближения будет достигнута 14 июля: New Horizons пройдёт на расстоянии примерно 10 тысяч километров от Плутона и 27 тысяч от Харона. Он не только отснимет их поверхности с разрешением в отдельных районах до полсотни метров на пиксель (предположительно, в качестве таковых будет выбрана зона терминатора, то есть область на границе дня и ночи, где лучше всего виден рельеф), но и составит температурные и химические карты, изучит вероятную атмосферу (в том числе взглянув на неё во время затмения Плутоном Солнца), возможные изменения на поверхности и над ней за несколько суток, обследует Плутон на предмет наличия колец.

В списке задач ещё много интересных пунктов, но приоритетных — всего три, что объясняется высокой сложностью работ. Чрезвычайная удалённость от Солнца и Земли накладывает свой отпечаток. Прежде всего, New Horizons не сможет у Плутона задержаться: он просто пролетит рядом. Окно наблюдений продлится примерно четыре месяца: два на подлёте (уже истекают), несколько самых продуктивных дней в районе максимального сближения, два месяца после. «Интерактив» в этот период если и будет, то самый скромный: прямого управления при задержке прохождения сигнала 4,5 часа в один конец, конечно, быть не может. Зонд действует по заранее составленной программе — и как раз сейчас в него заливается таковая для съёмок в середине июля.

Потом, коммуникационный канал ограничен одним килобитом в секунду, причём ещё и не всегда удастся одновременно наблюдать и переправлять данные на Землю (поэтому на борту установлен 16-гигабайтный SSD-накопитель для промежуточного хранения результатов).

Эрида со спутником Дисномия: несостоявшаяся десятая планета Солнечной системы. Она массивней Плутона на четверть, а удаляется от Солнца втрое дальше. Так что в 2006 году, когда встал вопрос о классификации, астрономам предстояло либо присвоить статус планеты Эриде, либо лишить такового Плутон. Сошлись на последнем. Подробнее о рутине профессиональной астрономии и подковёрных научных играх, сопровождавших поиск транснептуновых объектов, можно почитать в книге Майка Брауна «Как я убил Плутон». Это его команда обнаружила Эриду и несколько других похожих небесных тел.

Наконец, топлива слишком мало, а скорость слишком велика, чтобы зонд мог позволить себе сколько-нибудь значительные манёвры. Чтобы представить возможности корректировки курса, вытяните руку, выставьте указательный палец: занимаемая им область на небе примерно равна двум градусам угловой дуги. New Horizons может подправить направление полёта всего на один градус! Но сделать это, вероятно, придётся — потому что Плутоном его работа не ограничивается: после него NH направляется дальше, на встречу минимум ещё с одним объектом в поясе Койпера (который начинается как раз приблизительно здесь).

И это, в общем, логично. Плутон был лишён статуса планеты после того, как New Horizons стартовал — и хоть это решение по сей день вызывает споры, теперь уже очевидно, что за орбитой Плутона есть множество небесных тел, часто таких же крупных. Поэтому в направлении полёта были подобраны три объекта диаметром менее сотни километров (крупнее, увы, не нашлось). Один из них уже отброшен, выбор из оставшихся двух будет сделан в ближайшее время, ориентировочная дата прибытия — 2018 или 2019 год. Энергией New Horizons обеспечен: радиоизотопный термоэлектрический генератор делает его независимым от Солнца и гарантирует работоспособность ещё как минимум на протяжении 15 лет.


New_Horizons,Плутон,космос,NASA,пояс_Койпера,Эрида,Харон,Дисномия,Клайд_Томбо




Евгений Золотов, 1999-2018. Личный архив. Некоторые права защищены