Почему мы редко летаем к Плутону?

Многие знают о миссии «Вояджер», запущенной в 1970-х годах, а также экспедиции «Новые горизонты», которая посетила Плутон в 2015 году. Но мало кто знает, что связь между этими двумя миссиями восходит к 1960-м годам

0

Долететь до Плутона

В 1964 году ученый и исследователь из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) Гэри Фландро обратил внимание на то, что так называемый «грандиозный тур» по внешней Солнечной системе будет возможен в конце 1970-х годов. Это было связно с приближающимся парадом планет – построением на одной линии Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Такое событие происходит исключительно редко – один раз в 175 лет. В соответствии с существовавшими тогда традициями и понимание трудностей, связанных с использованием беспилотных зондов, были запланированы две миссии – «Вояджер» 1 и 2. Это способствовало увеличению шансов на успех в том случае, если одна из миссий потерпит неудачу. Ключевая цель миссий – Плутон (в то время считавшийся планетой), также находился в относительном выравнивании относительно других планет. И, к тому же, находился при таких условиях в пределах досягаемости обоих зондов. Хотя это было возможно лишь через годы после того, как зонды достигнут и изучат планеты-гиганты. Подобные исследования внешней Солнечной системы стали возможными благодаря гравитации, которая помогла планировщикам миссий составить план полета. Гравитационные маневры, использующие силу притяжения каждой планеты были запланированы для того, чтобы изменить направление и скорость движения космических аппаратов, что позволило бы отправить их на их путь к следующей планете по направлению от Солнца. Согласно первоначальным планам оба зонда в конечном итоге должны были посетить Плутон.

Положение Плутона в 1986 году относительно плоскости Солнечной системы делало возможным посещение его «Вояджерами». (Источник: theskylive.com)

Цели Вояджеров

В течение 1960-х и в начале 1970-х годов, миссии «Вояджер» подверглись глобальному пересмотру и модификациям. Предшествующий миссии проект «Пионер» 10 и 11 использовался, в значительной степени, в качестве испытательной платформы для отработки методов разведки Солнечной системы, в ходе которой были посещены Юпитер и Сатурн.

Изображения спутника Сатурна – Титана, полученные в ходе миссии, вызвали интерес у многих ученых, создав интригующую атмосферу. К тому моменту, когда обе миссии «Вояджер» были уже запущены (в 1977 году), интерес к Титану серьезно повлиял на планирование миссии. Программа полета «Вояджера-1» была сильно изменена для того, чтобы получить подробные данные о Титане. В итоге пролет Титана «Вояджерем-1» произошел ниже южного полюса Сатурна, и затем аппарат направился на север относительно плоскости эклиптики (плоскость Солнечной системы, в которой вращаются все планеты). Этот маневр исключил посещение «Вояджером-1» Урана, Нептуна и Плутона.

Если бы ученые не выбрали в качестве одной из целей Титан, миссия достигла бы Плутона в 1986 году, за двадцать девять лет до того, как «Новые горизонты» совершила этот подвиг.

В свою очередь, космический аппарат «Вояджер-2» посетил Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Исследования луны Нептуна – Тритона потребовали значительной коррекции курса «Вояджера-2», и это тоже привело к тому, что траектория зонда вышла из (в данном случае ниже) плоскости Солнечной системы.

Программу «Вояджер» можно назвать беспрецедентно успешной. Тем не менее Плутон остался совершенно неисследованным. Интерес к миссии на Плутон оставался высоким, и, чтобы заполнить этот пробел в наших знаниях, в 1992 году была предложена так называемая миссия «Fast Flyby». Эта миссия, также известная как «Pluto Express», а позднее «Pluto Kuiper Express», предусматривала разработку двух космических аппаратов, которые предполагалось отправить к Плутону и в Пояс Койпера. К сожалению, работы были окончательно прекращены в 2000 году, после почти десятилетнего планирования. Два других подобных предложения («Mariner Mark II» и  «Pluto 350» ) также были  отменены на этом этапе. Это оставляло Плутон абсолютно неисследованным в течение многих лет.

Любители Плутона

К концу 1980-х годов ученые, в том числе Алан Штерн и Фрэн Багеналь, инициировали проект Pluto Underground, целью которого было продвижение идеи о миссии по детальному изучению Плутона. Тогда был особенный момент для совершения такой ​​миссии. Учитывая вытянутую орбиту Плутона и его положение на ней в то время, ученые были обеспокоены тем, что атмосфера Плутона «замерзнет» и опустится на его поверхность, когда Плутон начнет удаляться от Солнца, возможно уже в 2010 году.

несостоявшиеся миссии к Плутону
Фантазия художника о неосуществленной миссии к Плутону Fast Flyby (Источник: Pat Rawlings / NASA)

 

Кроме того, ось Плутона ориентирована так, что его северный полюс в тот момент был наклонен к Солнцу, и если космический аппарат прилетел бы слишком поздно, южное полушарие планеты будет трудно наблюдать. Отсутствие финансирования и административные проблемы мешали осуществлению планов по миссии на Плутон, и 2000 год прошел без какой-либо конкретики.

Новые горизонты

Только в конце 2001 года миссия «New Horizons» была одобрена для финансирования, но возможность потратить деньги была отложена на несколько лет. Работы по проекту «New Horizons», наконец, начались 19 января 2006 года, через двадцать лет после того, как «Вояджер» смог бы достичь Плутона. «New Horizons» прибыла на Плутон девять с половиной лет спустя, предоставив богатые научные данные и захватывающие виды Плутона и его спутников. В отличие от космического аппарата «Вояджер», миссия «New Horizons» была специально разработан для Плутона, и предоставила лучшие данные о Плутоне, чем смогли бы «Вояджеры».

Но будет справедливым спросить – а правильно ли мы поступили, не позволив хотя бы одному из «Вояджеров» посетить Плутон еще десятилетия назад?

по материалам Discover Magazine

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: