Космический корабль «Вояджер» вылетел далеко за пределы нашей Солнечной системы. Теперь команда ученых NASA надеется осуществить следующую межзвездную миссию еще дальше.
Космический корабль-близнец NASA Voyager, запущенный в 1977 году, путешествовал так долго, что покинул нашу Солнечную систему. Странно, но эти солидные зонды все еще общаются с Землей, но их источник энергии, работающей на плутонии, все ближе к концу.
Вот почему NASA попросило команду ученых и инженеров разработать следующую миссию, которая могла бы продолжиться там, где остановились Вояджеры. Группа, которая отчитается в течение нескольких недель, разработала практический, доступный космический корабль, который мог бы лететь быстрее, чем «Вояджеры», и гораздо дальше в межзвездное пространство.
Миссия будет длиться век или больше
Если NASA решит построить этот зонд, он может быть запущен в 2036 году и будет смело двигаться вперед в течение минимум 50 лет и, возможно, больше века. Это означает, что у нее будет самая длинная запланированная продолжительность среди любой миссии NASA.
Чиновникам агентства придется справиться с тем, что все его технологии неизбежно устареют, не говоря уже о том, что все участвующие в миссии люди стареют и умирают.
«Всегда трудно говорить о планах перехода, – говорит Ральф Макнатт из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, который возглавляет команду этой предложенной миссии. – Как правило, этого на самом деле не происходило в большинстве космических миссий. Но на этой это будет впереди и в центре» .
Макнатт, которому вот-вот исполнится 68 лет, считает, что он самый молодой член научной группы «Вояджера», находившийся в ней с момента запуска космического корабля. Некоторые ученые, которые изначально были привлечены к Voyager, действительно умерли, говорит он.
Никто не мог знать, что космический корабль «Вояджер» прослужит так долго. Они были построены так, чтобы просуществовать около пяти лет, чтобы они могли посетить Юпитер и Сатурн. Но аппаратное обеспечение продолжало работать, и потому NASA добавило возможность облета Урана и Нептуна.
И все равно отважный космический корабль продолжал двигаться, верно отчитываясь на Землю. Каждый вошел в историю, оставив пузырь вокруг Солнца, который считается границей Солнечной системы, перейдя в неизученное пространство между звездами.
Просто заканчивается электроэнергия
Ученые, даже не родившиеся во время запуска «Вояджеров», например 25-летняя Стелла Окер, аспирантка Корнельского университета, теперь зависят от данных, которые зонды «Вояджера» посылают назад, двигаясь по этой неизведанной территории.
«Вояджер-1» сейчас находится на расстоянии более 14 миллиардов миль, а «Вояджер-2» — более 11 миллиардов миль. Для случайного наблюдателя это казалось бы, будто они двигаются через черное ничто, но Окер говорит, что это не совсем так.
«Межзвездная среда кажется пустой, но на самом деле это не так, – говорит Окер. – Он полон газа, пыли и космических лучей, энергетических частиц».
Когда дело доходит до понимания этой части Вселенной, она говорит, что в наших знаниях все еще есть огромные пробелы, которые можно заполнить только путем прямого отбора проб.
Вояджеры делали это и постоянно посылали обратно информацию о плотности и характеристиках межзвездного газа, через который они движутся.
Научная команда думала о способах сохранить то, что осталось, чтобы «Вояджеры» могли работать как можно дольше. «У нас просто закончилась мощность, – говорит Макнатт. – Мы смотрим на то, какой инструмент должен выключать все обогреватели первым», .
Текущие прогнозы свидетельствуют, что последний инструмент может быть закрыт примерно в 2030 или 2031 году при условии, что до этого ничего не сломается.
Подготовка полета между звездами
Зная, что этот день наступит, несколько лет назад представители NASA попросили Макнатта и его коллег разработать план новой межзвездной миссии, чтобы наследие Вояджеров не закончилось.
Предлагаемый ими зонд опирается на технологию, которая либо проверена, либо уже находится в стадии разработки. По цене он похож на Solar Probe Parker, который недавно был отправлен в Солнце за 1,5 миллиарда долларов.
В то время как другие группы мечтали о межзвездных миссиях в прошлом или работают над ними сейчас, их разработки не готовы, поскольку они либо невероятно дороги, либо связаны с серьезными инженерными проблемами, говорит Майкл Пол, являющийся руководителем проекта исследования межзвездного зонда в Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса.
Например, одна группа под названием Breakthrough Starshot имеет прекрасное видение отправки множества крошечных зондов, двигающихся вперед мощными лазерами.
Кирби Раньон, также из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, отмечает, что ученые мало знают о карликовых планетах, хотя они являются самым распространенным видом планет в Солнечной системе.
«У нас есть несколько планет земной группы, и у нас есть несколько планет-гигантов, но у нас более 130 карликовых планет», — говорит Раньон. Он отмечает, что многие из этих ледяных тел, возможно, возникли как океанские миры, которые в прошлом даже были пригодны для проживания.
Кроме посещения какой-то таинственной карликовой планеты, будущий межзвездный космический корабль сможет двигаться примерно вдвое быстрее, чем «Вояджер-1», и пройти около 375 астрономических единиц или более 34 миллиардов миль в течение первых 50 лет.
Макнатт считает вполне правдоподобным то, что, как и «Вояджеры», этот космический корабль мог бы продолжить движение и в конечном счете оказаться на расстоянии более 800 астрономических единиц или 74 миллиарда миль после поездки в течение столетия.
Это может показаться далеко, но Проксима Центавра, ближайшая к нам звезда, находится примерно на 25 триллионах миль.
План для нескольких поколений
Этот крошечный шаг в межзвездном пространстве может помочь в разработке будущих миссий, которые могли бы достичь других звезд, говорит Окер.
«Нам нужно научиться проводить миссии в течение этих очень долгих периодов, если мы когда-нибудь собираемся приблизиться к достижению любых межзвездных исследований, так часто выдвигаемых в популярных СМИ», — говорит она.
Чтобы помочь понять, как справиться с характером этой предложенной миссии между поколениями, исследовательская группа обратилась к Джанет Вертези, социологу из Принстонского университета, изучавшему организационные аспекты других проектов в космосе.
«Многие миссии NASA имеют это как счастливую проблему. Я имею в виду, что марсоходы, которые должны были выдержать 90 дней, проработали примерно 12 лет», – отмечает Вертеси.
Исследователи уже знали, что им нужно будет накапливать компьютеры и другие технические компоненты, которые могут оказаться устаревшими, говорит она. И они знали, что в какой-то момент им придется передать эстафету следующему поколению ученых.
«Чего они на самом деле не учли, а также как часто это должно происходить, чтобы это было ожидаемой и нормальной частью операций миссии, а не серьезным нарушением или большой проблемой», – говорит Вертеси.
Трудно предсказать, как программа будет меняться со временем, говорит Пол, и с нетерпением ждать, «как будет выглядеть демографическая структура научного сообщества, инженерного сообщества и всего мира, чтобы это была программа для них, а не для нас».
По материалам: NPR
