Читать книгу "За новыми горизонтами - Дэвид Гринспун"

Чтобы оценить, насколько хорошо эти меры защищают «Новые горизонты», в 2012 и 2013 гг. команда космического аппарата, использовав специальную высокоскоростную пушку, обстреливала потоками тел различных типов копии пластин и термоизоляции. Результаты получились обнадеживающие: кевларовая броня во время столкновений оказалась куда более эффективной, чем показывал анализ конструкции. Используя результаты этих исследований, инженеры-механики Лаборатории прикладной физики промоделировали, какова вероятность того, что частицы вещества, достаточно крупные, чтобы пробить кевлар и алюминиевую оболочку аппарата, могут повредить каждый отдельно взятый компонент автоматической станции, каждый прибор, каждую топливную линию, каждую связку кабелей и каждый электронный блок. Из этого они установили, какой именно вред может нанести столкновение и какие оно может причинить разрушения в зависимости от размера и скорости тела. Решение было однозначным: летальный ущерб был вполне реален.

Страховка от аварии

Поскольку возможность причинения летального ущерба рядом с Плутоном стала реальной, Алан хотел, чтобы у команды «Новых горизонтов» было что-то, чтобы продемонстрировать проделанную работу, если космический аппарат пропадет до завершения пролета и не сможет передать собранные при максимальном приближении данные на Землю.

Решением этой задачи стала передача данных на случай аварии. Мысль о ней пришла Алану в голову, когда он вспомнил об образцах, которые астронавт Нил Армстронг собрал «на случай чрезвычайных обстоятельств», едва только ступив на Луну в 1969 г. Тогда разумным было иметь что-то, что могло придать экспедиции «Аполлона-11» научное значение, если бы что-то вдруг пошло не так и Армстронгу и Олдрину пришлось неожиданно прервать свою «лунную прогулку» до того, как будет произведен более полный сбор образцов.

Придерживаясь той же логики, Алан попросил Лесли и ее команду PEP составить список изображений, результатов спектрометрии и других наборов данных, которые можно было бы отправить на Землю на случай аварии, что предстояло сделать за несколько часов до максимального сближения, когда аппарат еще находится достаточно далеко от Плутона, где не существует сколько-нибудь значительной возможности подвергнуться смертельному удару.

Эта аварийная передача данных никоим образом не заменяла основной сбор данных у Плутона и не позволяла экспедиции достичь своих целей, если фатальное столкновение с осколком все-таки произойдет. Но она давала членам команды образец самых лучших данных, полученных до максимального сближения, чтобы ученые и инженеры могли «зализать свои раны» и узнать столько, сколько получится, о Плутоне и его спутниках, даже если вскоре после этой передачи космический аппарат погибнет.

Но бесплатный сыр бывает только в мышеловке, и за аварийную передачу данных пришлось платить. Если направить антенну обратно на Землю, чтобы передать данные на случай катастрофы, то это означает потерю целых четырех часов наблюдений на подходе к Плутону, практически перед особенно важным для науки днем пролета. Некоторые жаловались на это, но научный руководитель экспедиции Алан Стерн имел другое мнение:

Я бы не смог взглянуть в глаза сотрудникам NASA и представителям прессы, если бы мы потеряли «Новые горизонты» и у нас не осталось никакой ценной информации, чтобы показать научную важность пролета. И если авария все-таки произойдет, я также не собирался оставлять свою команду без ничего, чтобы о нас не говорили: они не подумали о том, что шанс на поражение существует. Для такого варианта развития событий мы собрали свои собственные образцы «на случай чрезвычайных обстоятельств».

Таким образом, аварийная передача данных стала частью плана. Как позже оказалось, лучшие фотографии, вошедшие в нее, были так хороши, что украсили заголовки газет и статьи в интернете на следующий день после пролета.

Планы против «Черной вдовы»

Следующей частью усилий по предотвращению аварии стала разработка планов использования бортовой камеры с телескопом LORRI для поиска колец и новых спутников при приближении «Новых горизонтов» к Плутону. Джон Спенсер:

Было запланировано начать эти попытки примерно за 60 дней до Плутона, когда возможности LORRI по поиску спутников и колец становятся гораздо выше, чем у космического телескопа «Хаббл». Начиная с этого момента, в течение семи недель должны были делаться снимки в рамках кампании по предотвращению ущерба для космического аппарата. В каждой серии предстояло сделать сотни фотографий, которые отправятся на Землю и будут исследованы наземной командой. Для наиболее тщательного поиска слабых спутников и колец множество отдельных снимков совмещаются с помощью компьютеров.

Когда эти фотографии доберутся до Земли, мы планировали использовать созданные нами программы, чтобы искать спутники или кольца. Также мы собирались использовать компьютерные модели, чтобы прикинуть, по каким орбитам могут двигаться осколки и какую угрозу представляют обломки на этих орбитах для космического аппарата. С помощью этого мы могли определить степень потенциального риска.

А что, если возможный риск при сближении с Плутоном окажется неприемлемым? Существовала ли альтернатива тому, чтобы просто двигаться вперед, приняв то, что переданные на случай аварии данные будут всем, что экспедиция сможет получить после 26-летних усилий, направленных на то, чтобы исследовать систему Плутона?

Варианты были. Подход, предложенный Аланом, обозначил альтернативные траектории пролета через систему Плутона, позволяющие избежать потенциальных зон риска. В итоге было запланировано несколько пролетов Плутона, каждый из которых вел по системе разными путями и предполагал разное время наблюдений.

Вспомните огромное количество работы, необходимой для планирования пролета и описанной в предыдущей главе. Теперь команда должна была сделать все это снова для каждого нового маршрута, выбранного для того, чтобы избежать возможного столкновения с осколками. Это была новая, огромная нагрузка, повышающая стоимость проекта, но, казалось, что фатальность удара осколка на скорости 50 000 км/ч и реальность, в которой у команды был только один аппарат и не было никаких шансов на вторую попытку, не оставляли больше никаких вариантов.

Для каждого из этих новых, запасных пролетов девятидневная основная программа, состоящая из тысяч команд для космического аппарата и приборов и распоряжающаяся «птичкой» во время самой напряженной и значительной части пролета, должна была быть полностью переделана, перестроена и проверена от начала до конца.

Алан назвал эти планы альтернативных траекторий «Шаблоном безопасных объездных траекторий» (Safe Haven Bail-Out Trajectory, SHBOT). Это слово все произносили как «шаббат», что в переводе с иврита означает еженедельный день отдыха у евреев. Алан не был особенно религиозен, но ему нравилась идея почтить веру предков многих членов команды — евреев, в том числе себя самого, Лесли, Кейти и Хола. Еще Стерну нравилось, что это слово вносит свежую струю и дает молитвенную надежду на то, что они подготовились к встрече с неизведанной опасностью. Позднее, в ответ на параноидальную критику журналистов по поводу того, что NASA тайно планирует отмазаться от пролета, Джим Грин, глава Отдела исследования планет, попросил заменить SHBOT на менее угрожающее «Другие безопасные траектории» (Safe Haven by Other Trajectory), и это было сделано.