Читать книгу "За новыми горизонтами - Дэвид Гринспун"

Далее, в июне 1978 г. Джеймс «Джим» Кристи, астроном из Военно-морской обсерватории США, обнаружил «дефекты» на некоторых своих фотографиях Плутона. Были ли это какие-то реальные детали рельефа или просто недостатки изображения? Кристи заметил, что у звезд на тех же фотографиях подобных дефектов не было, они имелись только у Плутона. Тогда он проанализировал время, которое проходило между появлениями дефектов, и нашел знакомый период — 6,39 земных суток, один оборот Плутона вокруг своей оси! Другие наблюдатели, оповещенные Кристи, обнаружили то же самое. Таким образом, он открыл, что у Плутона есть спутник, который находится близко к планете и обращается по орбите с периодом, который точно совпадает с сутками на Плутоне. Позже этот спутник назвали Хароном (в англоязычных странах чаще всего произносится как Шарон), в честь лодочника из греческой мифологии, перевозившего мертвых в подземное царство повелителя загробного мира Плутона. Такой выбор названия также позволил Кристи назвать спутник Плутона созвучно с именем своей жены Шарлин. В конце концов, ученые ведь тоже люди[6].

Открытие Джеймсом Кристи Харона стало кладезем информации о Плутоне. Тщательные наблюдения за изменениями положения и яркости спутника позволили вычислить размер его орбиты. Это, а также законы физики, наконец, решили трудный вопрос о массе Плутона, и результат оказался несколько неожиданным. В то время как Лоуэлл, Томбо и многие из тех, кто исследовал Плутон вслед за ними, ожидали увидеть планету приблизительно земной массы или даже тяжелее, оказалось, что масса Плутона составляет примерно 1 / 400 от массы Земли. Вместо того чтобы оказаться очередным гигантом, как Нептун, Плутон был меньше всех ранее открытых планет.

И на этом сюрпризы не кончились. По сравнению с Плутоном Харон был огромным, его масса составляла около 10 % от массы Плутона; эта пара буквально сформировала двойную планету — первую в Солнечной системе! До открытия Харона это явление было совершенно неизвестно научному сообществу. С каждым разом, когда мы узнавали о нем что-то новое, Плутон становился все более экзотическим.

Но помимо того, что открыл нам Харон, с ним была связано нечто, очень удобное для ученых. Когда Харон обнаружили, оказалось, что его орбита скоро займет весьма необычное пространственное положение: в плоскость орбиты Харона попадет Земля. Да, это звучит странно — и на самом деле это странно. Поскольку наклон орбиты Харона остается постоянным, пока Плутон медленно оборачивается вокруг Солнца, иногда (но только в течение короткого периода времени) Харон, с нашей точки зрения, оказывается в положении, когда он снова и снова проходит прямо перед Плутоном, а потом оказывается за ним. Такое идеальное расположение складывается всего на несколько земных лет за весь 248-летний период обращения Плутона по своей орбите. Удивительно, но такое удачное положение по одной линии как раз предстояло буквально через несколько лет после открытия Харона. Таким образом, благодаря удачному стечению обстоятельств с точки зрения находящихся на Земле наблюдателей вот-вот должны были начаться переменные затмения планеты и ее недавно обнаруженного спутника. Это явление оказалось просто научной удачей, благодаря которой мы многое узнали о далеком Плутоне и его крупном спутнике Хароне.

По расчетам ученых, эти затмения должны были начаться приблизительно в 1985 г. и продолжаться в течение шести лет. Во время этого «сезона взаимных событий» затмения происходили каждые 3,2 суток, то есть один раз за половину орбитального периода движения Харона (6,4 суток). Они позволили впервые определить размер и форму обоих небесных тел и дали множество дополнительных подсказок по поводу яркости поверхности, состава, цвета и наличия возможной атмосферы Плутона и его спутника. В коллекции странных счастливых совпадений тот факт, что Харон был открыт как раз перед тем, как начался сезон взаимных затмений — в конце концов, следующая их серия состоится только спустя более 100 лет, — стоит в одном ряду с тем, что положение планет, пригодное для большого путешествия, возникло как раз тогда, когда люди могли использовать эту возможность, создав космический аппарат.

Одним из любителей Плутона, которому довелось наблюдать эти взаимные затмения, был Марк Бюи, еще одно дитя космической эпохи, которого во времена его юности глубоко потрясли черно-белые телевизионные изображения людей во взлетающих ракетах. Будучи студентом колледжа, он подхватил «инфекцию» исследований Плутона и так от нее и не излечился.

После колледжа Марк поступил в аспирантуру университета штата Аризона в городе Тусоне. Он успел вовремя получить докторскую степень в 1985 г., поскольку как раз в это время и начинались взаимные затмения Плутона и Харона. Марк:

Нам повезло открыть Харон как раз перед тем, как начались взаимные затмения, поэтому нам выпала замечательная возможность — шесть лет наблюдений, благодаря которым с того времени Плутон попал в повестку дня всех крупных научных конференций планетологов, а также получил еще одно очко в коллективном научном сознании.

В середине 1980-х гг. несколько групп наблюдателей ждали начала предсказанных затмений, но никто точно не знал, когда же произойдет первое из этих событий. Впервые его засек молодой ученый по имени Ричард «Рик» Бинзель в феврале 1985 г. Затем, поскольку стало известно, что события начались и Плутон и Харон отбрасывают друг на друга тень каждые 3,2 суток, в игру вступили и другие наблюдатели, и это обеспечило просто лавину новых данных, в том числе интересные подсказки об особенностях поверхности и удивительные различия между этой парой небесных тел. Как сказал Марк, благодаря этим затмениям «Плутон вышел на авансцену».

Андеграунд

1980-е гг. подходили к концу, и близилось к завершению выдающееся исследование планет-гигантов зондом «Вояджер-2», кульминацией которого должен был стать пролет мимо Нептуна и спутника Нептуна Тритона, имеющего размер планеты.

С приближением окончания исследования четырех гигантских планет группа молодых ученых, находящихся в самом начале своей карьеры и вдохновленных дерзостью и почти мифологической успешностью проекта «Вояджер», начала мечтать и строить планы о том, как сохранить дух первооткрывательства и стремление к нему, о том, как пойти дальше и исследовать Плутон.

В 1988 г., еще учась в аспирантуре, Алан начал обдумывать возможность послать непилотируемую экспедицию к Плутону. Он видел, что первым и, в какой-то мере, главным препятствием для нее являются, скорее, не технические или научные причины, а социальные и политические.

Для того чтобы добиться успеха, идея нуждалась в достижении некоей критической массы поддержки внутри NASA и в научном сообществе. Алан знал, что благодаря взаимным затмениям Плутона и Харона удалось получить много потрясающих данных, которые создали совершенно иное представление о Плутоне, показав, что он является весьма экзотической планетой. А открытие в конце 1980-х гг. атмосферы Плутона только добавило хвороста в этот костер. Алан понимал, что возрастающий научный интерес к Плутону можно будет использовать для поддержки идеи непилотируемой экспедиции к нему.