Читать книгу "За новыми горизонтами - Дэвид Гринспун"

Еще одной частью SHBOT, которая также должна была помочь защитить «Новые горизонты», была идея о том, чтобы изменить всю ориентацию аппарата во время этих резервных пролетов. Для АМС «Галилео» и «Кассини» использовалась методика под названием «антенну на таран», чтобы защитить космические аппараты, разворачивая большую тарелку антенны как передний щит, когда они проходили около колец Юпитера и Сатурна соответственно. При полете в такой ориентации большинству осколков придется вначале пробить антенну, а уже потом только они доберутся до кевлара и стенок аппарата. Таким образом, получается дополнительный слой защиты. Тесты с высокоскоростной пушкой показали, что тарелка антенны «Новых горизонтов» может выдержать множество ударов частиц кольца и все еще продолжать работать, поэтому такой способ выглядел многообещающим для обеспечения дополнительной страховки против фатальных поражений, если космическому аппарату придется лететь через возможные осколки. Инженерная команда доказала, что для «Новых горизонтов» такая защита «антенной на таран» на 300 % снижает шанс рокового столкновения.

Тем не менее этот способ сам по себе создавал большую проблему. Если «Новым горизонтам» придется лететь с антенной по направлению полета, то это лишит его возможности наводить камеры и делать снимки Плутона и спутников. Поэтому, хотя полет «антенной на таран» и защитил бы аппарат от разрушительного удара, он значительно сократил бы его способности увидеть важные для науки цели. Подсчет того, насколько сильно это повредит научным исследованиям во время пролета, стал задачей для Лесли Янг и ее команды PEP. Они высчитывали потерю наблюдательных возможностей для каждой траектории SHBOT и сравнивали ее с планом пролета, который они же с особой тщательностью готовили и улучшали.

Идти на компромиссные варианты из-за SHBOT было тяжело, и из-за них иногда разгорались серьезные споры. Джон Спенсер вспоминает некоторые из бушевавших тогда дискуссий: «Множество, а, возможно, и большинство важных научных наблюдений будут урезаны или вообще отменены, если мы выберем траекторию SHBOT „антенной на таран“. Разумеется, людям не нравилась такая перспектива. Поэтому было множество горячих споров о том, целесообразно ли прибегать к траекториям SHBOT».

Но Алан был непреклонен:

Я смотрел на это с холодком. Все, что мы делали для исследования Плутона начиная с 1989 г., было поставлено на кон, в зависимости от успеха этого пролета. Если космический аппарат будет разрушен вблизи Плутона, у нас не только не будет возможности вести наблюдения с этого момента, но мы потеряем и все данные, полученные в ходе предыдущих наблюдений. Если мы лишимся нашего детища во время пролета, мы не получим практически никакой информации, кроме той, которая будет передана заранее, на случай аварии. Как я понимал, в этом случае в сухом остатке у нас будет почти ноль: мы очень мало узнаем о Плутоне и его спутниках. Если нам действительно предстоит столкнуться с риском потенциальной катастрофы, я бы с радостью поменял высокие научные достижения оптимального пролета на низкие достижения при пролете по траектории SHBOT, потому что скромные результаты гораздо лучше нулевых. Это было не то, чего бы мне хотелось, но я не собирался отказываться, если это был единственный возможный выбор, который мы должны были сделать.

13. На подходе

Охота за далекими целями

С приближением даты пролета Плутона команда «Новых горизонтов» удвоила усилия, прилагаемые для начатого в 2011 г. поиска объекта пояса Койпера, который космический аппарат мог бы перехватить и исследовать после Плутона. Эта возможность изучить древние тела за орбитой Плутона — в особенности маленькие, которые стали строительным материалом для таких планет, как Плутон, — была главной, из-за которой в 2003 г. «Опрос десятилетия» отдал предпочтение экспедиции к Плутону и в пояс Койпера.

К 2013 г. Джон Спенсер и Марк Бюи, которые возглавляли поиск цели дальнейшего полета, используя при этом самые крупные телескопы в мире, обнаружили ряд маленьких объектов пояса Койпера, но ни одного из них нельзя было достичь, располагая теми ресурсами топлива, которые были у «Новых горизонтов». Поскольку времени до пролета Плутона в 2015 г. оставалось мало, стало понятно, что поиски с помощью наземных телескопов просто не дают необходимых результатов. Тогда Алан решил применить новый подход. Основная трудность состояла в том, что возмущения в атмосфере Земли размывали тысячи звезд на поисковых фотографиях настолько, что они смешивались с тусклыми точками света — потенциальными целями — объектами пояса Койпера. Единственный способ избежать этого было использование телескопа «Хаббла», который находится на околоземной орбите вне атмосферы и обеспечивает более четкую картинку, что позволяет отличить по-прежнему тусклые объекты пояса Койпера от плотных полей звезд на их фоне.

Джон и Марк, работая совместно с Холом Уивером, рассчитали, что правильный поиск, который с высокой вероятностью мог привести к успеху, потребует примерно 200 витков «Хаббла» по орбите и примерно двух недель, в которые телескоп занимался бы только их делом. Это более чем в десять раз больше, чем обычная заявка на наблюдения с помощью «Хаббла». По такому предложению очень трудно получить положительный ответ.

Задачу усложняло еще и то, что времени до пролета Плутона в 2015 г. оставалось все меньше, и это означало, что команда не может проходить через обычную процедуру подачи заявки на наблюдения весной 2014 г., потому что время будет выделено не ранее конца лета того же года, а если принять во внимание положение Солнца и зон поиска объектов пояса Койпера, которые ученым предстояло изучить, это было слишком поздно.

Команда космического телескопа «Хаббл» противодействовала проведению таких масштабных исследований с уведомлением, поданным в короткие сроки. Несмотря на это, «Новые горизонты» подали заявку на необходимое им время (Джон возглавил это предложение), получили отказ и не поверили своим глазам, ведь «Опрос десятилетия» отправил «Новые горизонты» изучать пояс Койпера.

Только «Хаббл» мог позволить «Новым горизонтам» выполнить эту миссию. Неужели NASA позволит им провалить полет в пояс Койпера после Плутона из-за того, что требуется две недели рабочего времени космического телескопа, всего 4 % от того, что «Хаббл» сделает за год? В конце концов, другого надежного способа исследовать пояс Койпера в несколько следующих десятилетий не будет, только «Новые горизонты». И если они не получат время для наблюдений с помощью «Хаббла», у их космического аппарата не будет цели пролета в поясе Койпера.

Алан обратился в штаб-квартиру NASA, и после второго предложения Джона Спенсера с просьбой предоставить время для наблюдений, поданного весной 2014 г., и некоторых важных дипломатических переговоров за кулисами члены команды «Хаббла» объявили, что «Новым горизонтам» будет предоставлено наблюдательное время для поисков объектов в поясе Койпера.

Наблюдения начались на той же неделе: время поджимало, потому что поля звезд, которые нужно было обыскать, скоро должны были стать недоступными — к осени к ним приближалось Солнце. После того как собранные космическим телескопом данные полились потоком, начались недели круглосуточной работы по анализу снимков, определению кандидатов и составлению расписания наблюдений для подтверждения. Джон, Марк и коллектив постдоков и сотрудников спрессовали месяцы наблюдений в недели, осознавая, что времени осталось мало, поскольку пролет Плутона близится и вскоре им придется отказаться от поисков. Однажды днем Марк, который руководил обработкой данных, сказал Алану и Джону: «Вам лучше спуститься ко мне в кабинет и посмотреть на это». Он нашел объект пояса Койпера, до которого могли добраться «Новые горизонты»!