Каким будет наш следующий шаг в исследованиях внешней Солнечной системы? После того, как миссия «New Horizons» посетит один или несколько объектов пояса Койпера?
Одна из интригующих целей, расположенная на орбите вокруг ледяного гиганта, заслуживающая такую рекомендацию – это Тритон. Этот необычный спутник Нептуна только однажды посещали земные аппараты. Это был «Voyager-2» в 1989 году. На Землю поступили потрясающие изображения Тритона. Однако во время встречи большая часть северного полушария спутника оставалась невидимой, потому что находилась в тени. Исследованию подверглось только одно полушарие Тритона, когда космический аппарат пролетел мимо спутника на расстоянии 40 000 километров.
«Triton Hopper». Концепция миссии к Тритону
Следующий визит к Тритону должен рассказать нам гораздо больше об этом удивительном мире. Но ученые все еще разрабатывают концепцию такой миссии. Стивен Олсон, ученый из лаборатории NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) предлагает для такой миссии идею, названную «Triton Hopper». В своем исследовании он определил различные риски миссии, проанализировал ее эффективность и способность запасаться топливом на месте. Концепция «Triton Hopper» предполагает перемещение посадочного модуля по поверхности Тритона при помощи радиоизотопного двигателя. Это позволяло бы собирать азотный лед и использовать его в качестве рабочего тела. Так можно было бы серьезно продлить жизнеспособность миссии.
Тритон интересен ученым по нескольким причинам. И одну из них озвучили в недавнем исследовании. Как и в случае с другими спутниками, ученые подозревают, что под корой Тритона может быть жидкий океан. Вот что заявил исследователь Терри Херфорд (NASA GSFC) по этому поводу:
«Имеются убедительные доказательства того, что Тритон следует рассматривать как океанский мир. Разломы, наблюдаемые на поверхности спутника, согласуются с расположением и ориентацией приливных напряжений, возникающих при изменениях орбиты Тритона, когда он мигрирует к Нептуну. Приливные напряжения могут достигать уровней, разрушающих поверхность, только в том случае, если на Тритоне существует подповерхностный океан. Если его нет, это приводило бы к меньшему приливному стрессу. И, вероятно, не провоцировало бы тектоническую активность. Поэтому приливные напряжения обеспечивают механизм разрывов и активного вулканизма, аналогичный активности, наблюдаемой на Энцеладе. И, возможно, на Европе».
Живая геология
Поверхность Тритона, по-видимому, геологически активна. Это видно из снимков, полученных от Вояджера. Стоит также помнить, что Тритон – единственный большой спутник в Солнечной системе с ретроградной орбитой. И это обстоятельство привело некоторых ученых к мысли, что Тритон – захваченная карликовая планета из пояса Койпера. Поэтому азот, который хочет использовать Стивен Олсон, должен в изобилии присутствовать на поверхности Тритона. В основном в виде льда. Также представляют значительный интерес поверхностные отложения Тритона – толины. Это органические соединения. Они могут быть химическими веществами, предшествовавшими молекулам – строительным белкам живых клеток.
Азот как рабочее тело двигателя
Анализ геологии подобных миров – Ио, Титана и Энцелада не оставляет сомнений, что поверхность Тритона содержит значительное количество азота. Олсон предлагает нагревать этот поверхностный азот под давлением. И использовать его в качестве рабочего тела двигателя. Это позволило бы совершить серию «прыжков» аппарата до 1 километра в высоту и до 5 в длину. Таким образом можно было бы получать изображения и видео сверху, и проводить анализ поверхности внизу. Это дало бы возможность изучить тонкую атмосферу спутника и его гейзеры.
В сотрудничестве с коллегой из GRC Джеффри Ландисом, Олсон представил концепцию «Triton Hopper» в прошлом году на семинаре Planetary Science Vision 2050 в Вашингтоне, округ Колумбия. Основная идея проекта заключается в том, чтобы совершить посадку на Тритон в районе его южного полюса в 2040 году, там, где гейзеры уже обнаружены. Затем предполагается исследовать поверхность совершив 60 перелетов, охватывающих около 300 километров. Использование азотистых льдов в качестве рабочего тела даст миссии уникальный возобновляемый потенциал для мобильности.