Центр управления полетом. Отсюда специалисты Лаборатории реактивного движения управляют автоматическими КЛА, исследующими планеты Солнечной системы.
«Аэрокосмическая техника» 1991 №2, сс.91-93
Из Калифорнии пришли хорошие новости: межпланетные автоматические станции "Галилей" и "Магеллан" функционируют и успешно выполняют свои задачи. Особую радость эти известия вызвали у сотрудников Лаборатории реактивного движения2) (JPL) — крупнейшего научного центра NASA при Калифорнийском техническом институте, специализирующегося на исследовании Солнечной системы с помощью автоматических космических летательных аппаратов (КЛА). Ликование сотен ученых, инженеров и техников вполне объяснимо — в связи с возобновлением полетов к планетам Солнечной системы (после 11-летнего перерыва, вызванного скудным финансированием, переработкой конструкций КЛА, многочисленными задержками запусков КЛАМИ "Спейс шаттл" и трагической гибелью "Чэлленджера") сотрудников Лаборатории ждет интересная работа. Судя по всему, в 90-х годах возобновится штурм беспилотными КЛА Солнечной системы. Две автоматические межпланетные станции — "Галилей" и "Магеллан" — уже находятся в полете, в то время как еще три беспилотных КЛА готовятся к запуску.
1) Aerospace America, 1990, No. 7, pp. 10-11. Перевод A.H. Гуляева.
© American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., 1990.
2) Название этого научного центра не отражает его сложившуюся специализацию. — Прим. ред.
Всякий, кто попадает на территорию JPL, расположенную у подножья гор Сан-Габриэль поблизости от Пасадены и напоминающую обычный университетский городок, видит огромную модель Солнечной системы, установленную у главного административного корпуса. Еженедельно модель корректируется с учетом изменяющегося положения планет, а также КЛА "Галилей" и "Магеллан", совершающих полет соответственно к Юпитеру и Венере.
Глядя на эту модель, сотрудники Лаборатории, завтракающие под тенистыми деревьями, имеют возможность наблюдать небесную механику в действии. Модель дает наглядное представление о постоянном перемещении планет и лишний раз напоминает о сложности межпланетных перелетов "Магеллана" и "Галилея".
Межпланетная автоматическая станция "Магеллан", запущенная летом 1989 года, приблизилась к Венере в августе 1990 года и будет находиться на орбите вокруг планеты в течение 243 земных суток, или одного венерианского года. За это время "Магеллан", оснащенный мощным радиолокатором (способным "видеть" сквозь густой облачный покров, постоянно окружающий Венеру), успеет исследовать рельеф почти 90% поверхности планеты. Атмосфера Венеры, ближайшей к Земле планеты Солнечной системы состоит на 97% из углекислого газа и является классическим примером "неуправляемого парникового эффекта" (температура на поверхности Венеры может достигать 480°С).
Специалисты JPL надеются, что полет "Магеллана" позволит ответить на вопрос, существовали ли на Венере океаны, подобные земным, и была ли Венера когда-либо похожа на Землю? И если была, то что же случилось потом?
Старт межпланетной автоматической станции "Галилей" состоялся в декабре 1989 года, через десять лет после первоначально намеченного срока. Предполагается, что через пять лет после запуска станция достигнет Юпитера. Масса "Галилея" составляет 3 т, поэтому "Спейс шаттл", выведший автоматическую станцию на орбиту, не мог сообщить ей скорость, достаточную для "прямого" полета к Юпитеру. В течение двух лет "Магеллан" будет двигаться по траектории, охватывающей Землю и Венеру. Совершив два оборота, автоматическая станция наберет необходимую скорость и отправится к Юпитеру, удаленному на миллиард километров. Программа полета составлена таким образом, что в 1995 году "Галилей" не просто "пролетит мимо" Юпитера, но и совершит десять оборотов вокруг планеты и ее спутников в течение 22 месяцев.
После того как "Галилей" выйдет на орбиту вокруг Юпитера, от основной станции отделится спускаемый аппарат массой 345 кг, похожий на летающую тарелку. "Летающая тарелка", начиненная измерительной аппаратурой, спустится (на парашюте) в атмосферу планеты. Предполагается, что спускаемый аппарат, достигнув глубины 200 км, будет раздавлен атмосферным давлением, превышающим земное в 25 раз. "Летающая тарелка", запущенная с борта автоматической станции "Галилей", будет первым в истории спускаемым аппаратом, вошедшим в атмосферу одной из внешних планет Солнечной системы. Отрадно, что и на сей раз приоритет будет принадлежать JPL.
Согласно программе, межпланетная автоматическая станция "Галилей" сфотографирует главные луны Юпитера с расстояний, в 100 -1000 раз меньших, чем это удалось "Вояджеру" в 1979 году. "Это событие станет нашим главным достижением на один-два года, — говорит руководитель проекта Уильям Ф. О'Нил. Юпитер является наиболее удобным объектом для изучения эволюции Солнечной системы."
Помимо "Галилея" и "Магеллана" JPL планирует запустить еще три межпланетные автоматические станции в течение шести ближайших лет. В 1992 году беспилотный КЛА "Обсервер" выйдет на орбиту вокруг Марса, где пробудет полный марсианский год (около двух земных лет). За это время "Обсервер" проведет исследования атмосферы планеты, выполнит ряд метеорологических наблюдений, произведет топографическую съемку поверхности Марса и
Центр управления полетом. Отсюда специалисты Лаборатории реактивного движения управляют автоматическими КЛА, исследующими планеты Солнечной системы. |
Принятая программа исследований планет Солнечной системы является логическим продолжением межпланетных полетов американских автоматических станций (последним полетом предыдущей серии был полет "Вояджера 2", завершившийся в 1989 году сенсационным фотографированием Нептуна). Характерной особенностью новой программы является продолжительность исследований: автоматические станции будут оставаться на орбитах вокруг исследуемой планеты в течение нескольких месяцев или лет. В соответствии с этой программой, рассчитанной на несколько десятилетий, начиная с августа 1990 года на орбитах вокруг различных планет Солнечной системы будет находиться по крайней мере один беспилотный КЛА.
3) По сложившейся традиции астероидам, как правило, присваивают названия женского рода, а их порядковый номер по международному каталогу заключают в кружок или в скобки. — Прим. ред.
Принятие новой программы исследований планет Солнечной системы сделало хорошую рекламу для JPL и вновь подтвердило право Лаборатории на существование. Большую часть 80-х годов JPL находилась в состоянии анабиоза, поскольку основное внимание NASA было сосредоточено на осуществлении программы, связанной с запусками КЛАМИ "Спейс шаттл". "Моральное состояние сотрудников внушало опасения, — говорит Норман Р. Хейнз, заместитель руководителя космических программ JPL. — Некоторые из них удивлялись даже тому, что нам удалось запустить "Галилей".
Задачи, стоящие перед JPL (в частности, предполагаемое участие JPL в подготовке пилотируемого полета на Марс), доставляют ее руководству множество хлопот. Несмотря на резкое увеличение объема исследований, JPL не может позволить себе интенсивное строительство новых корпусов, поскольку ее территория ограниченна. Незастроенного пространства крайне мало, однако строительство высотных зданий на территории JPL в ближайшем будущем не предусматривается. Из-за недостатка места автомобильная стоянка переполнена. "Лаборатория трещит по швам", — говорит Джордж Александер, член Совета директоров JPL и руководитель службы связи с общественностью. Традиционно элита JPL представляет собой компактное научное сообщество численностью в семь с половиной тысяч человек, треть из которых имеет ученые степени. Многие представители этого сообщества желают сохранить кадровый состав Лаборатории неизменным, поскольку считают, что именно его постоянство создает атмосферу профессиональной сплоченности, которой они чрезвычайно гордятся (недруги JPL могут назвать это кастовостью). Так, предложение о развертывании изготовления спутников в Санта Барбара было с негодованием отвергнуто большинством присутствовавших на совещании высшего руководства JPL в прошлом году. Таким образом, руководство JPL вполне удовлетворено годовым бюджетом в 1,1 миллиарда долларов.
Остановимся подробнее на участии JPL в программе исследований Марса (NASA планирует пилотируемый полет на Марс на период до 2019 года). Что же думают по этому поводу руководители Лаборатории? Грандиозность программы будоражит воображение: согласно предварительным оценкам, ее стоимость составит от 400 до 500 миллиардов долларов.
Роль, отводимая JPL, заключается в выборе посадочных площадок, что имеет огромное значение для подготовки высадки человека на Марс. Поставленная задача может быть решена с помощью роботов-разведчиков, размещаемых как на поверхности планеты, так и на орбите вокруг нее. JPL является признанным лидером в разработке и эксплуатации таких кибернетических устройств. Если вопрос об участии JPL в исследовании Марса будет решен положительно (что весьма вероятно), то "объем исследований планет может резко возрасти," — считает Леннард А. Фиск, руководитель Отдела космических исследований NASA. Сложность задач, которые придется решать при подготовке полета роботов-разведчиков на Марс, поражает воображение.
В ходе полета на орбиту вокруг Марса будет выведен большой автоматический КЛА со спускаемым аппаратом, имеющим на борту самоходный робот. После посадки спускаемого аппарата робот на колесном ходу отправится в путешествие по поверхности планеты. Расчетная продолжительность этого путешествия составит один год. Собрав образцы грунта в различных точках планеты, робот вернется на место посадки. Образцы будут переданы на борт специальной ракеты (прибывшей отдельно от основного спускаемого аппарата), которая доставит их на находящийся на орбите КЛА. После приема образцов грунта КЛА стартует к Земле. По прибытии на околоземную орбиту он будет помещен в грузовой отсек "Шаттла" и доставлен на Землю. Расчетная продолжительность марсианской экспедиции составит около трех лет.
Стоимость доставки образцов марсианского грунта на Землю (планируется совершить несколько полетов) оценивается в 10 млрд. долл. Более точная цифра будет известна после заключения соглашения между NASA и JPL. Реализация этой программы позволит обеспечить работой тысячи инженеров в течение двух десятилетий. По отношению к JPL эта фраза звучит несколько странно, поскольку объем работы, обрушившийся на сотрудников Лаборатории, уже достиг критического уровня. "Мы загружены работой, как никогда, — говорит Хейнз. -Сотрудники сделают все от них зависящее, чтобы справиться с этой работой своими силами. Увеличение численности персонала невозможно из-за недостатка места для расширения Лаборатории. Кроме того, мы считаем, что расширение научных учреждений столь высокого уровня, как JPL, нецелесообразно."
Если вопрос об участии JPL в программе исследований Марса будет решен положительно, ситуация может только осложниться. "Мы смотрим в будущее с некоторым беспокойством, — говорит Александер. — Лаборатория полностью загружена работой, и я просто не представляю, каким образом наши сотрудники будут участвовать еще и в подготовке полета на Марс. Где мы найдем инженеров и ученых, которые будут принимать участие в реализации марсианской программы? На сегодня это главный вопрос, и никто не может дать на него ответ."
Наиболее простой выход из сложившейся ситуации состоит в том, чтобы вообще отказаться от пилотируемого полета на Марс. Исследование Марса с помощью роботов-разведчиков обойдется дешевле и позволит не подвергать риску жизни космонавтов. Одни лишь научные интересы не могут оправдать издержек, необходимых для высадки человека на Марсе.
Сотрудники JPL не обсуждают целесообразность пилотируемого полета на Марс, ибо считают его делом решенным. Кроме того, они не сомневаются в том, что Лаборатория примет самое активное участие в его подготовке. Наиболее горячие споры о целесообразности марсианской экспедиции ведутся за пределами JPL. Дискуссия набирает силу быстрыми темпами.
Два авторитетных ученых из Калифорнийского технического института, долгое время тесно связанных с JPL, имеют полярные точки зрения на целесообразность пилотируемого полета на Марс. В своей недавно вышедшей книге "Путешествие в космос" Брюс Марри, возглавлявший JPL с 1976 по 1982 годы, горячо поддерживает пилотируемый полет на Марс, оправдывая его необходимостью научного стимулирования космической программы США и восстановления ее престижа до уровня, соответствующего шестидесятым-семидесятым годам. Америка нуждается в новой подобной "Аполло" программе, чтобы привлечь общественное внимание к науке и космическим исследованиям. Совместный американо-советский пилотируемый полет на Марс, по мнению Марри, идеально подходит для этой цели и является "последним и наилучшим шансом для Америки."
Сотрудник Калифорнийского технического института биолог Норман Г. Горовиц, один из наиболее известных участников подготовки запуска межпланетных автоматических станций "Викинг" на Марс (одного из проектов реализованных Лабораторией в 70-е годы) в своем отзыве на книгу Марри, опубликованном в мартовско-апрельском номере "The Sciences Magazine", утверждает, что одно из главных предположений Марри гласит: "Программа "Аполло" принесла пользу науке, и поэтому пилотируемый полет на Марс также будет весьма полезным." Горовиц напоминает Марри о том, что думали ученые по поводу программы "Аполло": "Они ненавидели ее... по тем же самым причинам, из-за которых сегодня подвергается критике программа, связанная с запусками КЛАМИ "Спейс шаттл": эта программа поглощает фонды, которые следовало бы потратить на развитие космической науки... Пилотируемые космические корабли как средство исследования неизвестного мира были бы уместны в XV веке, когда других средств исследования просто не существовало. Сегодня же единственная причина, заставляющая использовать астронавтов для выполнения задач, более подходящих для автоматических станций, заключается в желании развлечь зрителей, собирающихся по вечерам у телевизионных экранов."