Станислав СЛАВИН

ПРОГУЛКА
ЧТО СКАЗАЛ СУДЬЯ? Всякое уж бывало в 30-летней истории исследования планет Солнечной системы космическими аппаратами. Но чтобы федеральный судья решал, отправится ли в полет автоматическая межпланетная станция — такого еще не было! Чем же провинился перед законом аппарат, названный в честь знаменитого французского астронома XVII в., итальянца по национальности, Дж.Кассини, который открыл четыре спутника Сатурна и «щель» в его кольце?

А весь сыр-бор разгорелся из-за того, что на борту межпланетной станции находится 36 кг двуокиси плутония — радиоактивного вещества, предназначенного для питания бортового ядерного реактора. «Если ракета при запуске вдруг потерпит аварию, — заголосили участники «зеленого» движения, — то в результате радиация может распространиться на сотни миль, приведет к гибели десятков тысяч людей»...

Представители NASA, надо отдать им должное, не стали отрицать принципиальной опасности. Однако они привели расчеты, согласно которым получается: даже такая авария вряд ли ухудшит радиационный климат на Земле, поскольку двуокись находится в сверхпрочной капсуле, которая ни при каком раскладе обстоятельств не может взорваться. К тому же эта двуокись запечена в керамику и ее концентрация в ней такова, что даже распылиться в атмосфере она не может.

Так что прав был судья, вынесший вердикт: научная ценность эксперимента определенно перевешивает мало на чем основанные опасения защитников окружающей среды.

ПУТЬ К САТУРНУ. И вот 15 октября 1997 г -после недельной задержки, вызванной неблагоприятными метеоусловиями на мысе Канаверал и шумом, поднятым «зелеными», — ракета-носитель Titan IV благополучно стартовала, вывела межпланетную станцию в космос, и та отправилась к... Венере. Да-да, тут нет никакой ошибки — законы космической баллистики таковы, что энергетически выгоднее растянуть путь в 2,5 раза, но использовать для последующего разгона станции не топливо, а гравитационные поля других планет. В частности, в 1998-1999 гг. она дважды обернется вокруг Венеры, промчится со скоростью 69 тыс. км/ч мимо Земли и, наконец, обогнув Юпитер, устремится к конечному пункту назначения.

Как мы уже писали (Ne 10 за 1997 г.), лишь 1 июля 2004 г, Cassini окажется а окрестностях планеты-гиганта, а 764 раза превышающей диаметр Земли, и начнет разведку его окрестностей. Затем межпланетная станция должна выйти на орбиту вокруг Сатурна и передавать на Землю в течение 4 лет цветные снимки и другую научную информацию, которая поведает нам, как о самом Сатурне, так и о его 18 спутниках и , разумеется, о его знаменитых кольцах.

Траектория полета автоматической межпланетной станции к Сатурну. В скобках даны примерные даты прохождения того или иного пункта. 1 — старт с Земли (15.10.1997); 2 — орбита Венеры; 3 — 1-й маневр в поле тяготения Земли (02.12.1998); 4 — орбита Земли; 5 — 1-й этап разгона в поле тяготения Венеры (21.04.1998); 6 — 2-й этап разгона в поле тяготения Венеры (20.06.1999); 7 — 2-й маневр в поле тяготения Земли (16.08.1999); 8 — маневр в поле тяготения Юпитера (30.12.2000); 9 — орбита Юпитера; 10 — орбита Сатурна; 11 — сближение станции с Сатурном (01.07.2004).

Схема спуска зонда Huygens на Титан.
1 — зонд с теплоэкраном, спускающийся со скоростью 6,2 км/с; 2 — начало срабатывания парашютной системы (ускорение при этом снизится от 25 до 10 g); 3 — ввод в действие большого купола и отделение теплозащитного экрана; 4 — отделение в плотных слоях атмосферы большого купола и ввод меньшего; 5 — спуск на поверхность Титана; 6 — метановые облака. На вертикальной оси обозначена высота в км; на горизонтальной — время в ч.

Компьютерная реконструкция полета станции
Cassini над кольцами Сатурна.

Автоматическая станция Cassini. Цифрами обозначены: 1 — остронаправленная антенна; 2 — обычная антенна; 3 — излучатель радара; 4 — приемник космических излучений; 5 — спускаемый зонд; 6 — изотопный термоэлектронный генератор; 7 — корректирующие двигатели; 8 — сенсорная панель; 9 — антенна связи; 10 — ферма магнитометра.

Сделав 75 витков, Cassini затем приблизится к спутнику Титану, поверхность которого невозможно рассмотреть с Земли, поскольку он прикрыт густой облачностью, 6 ноября 2004 г. станция сбросит на Титан зонд Huygens — платформу с приборами, которая спустится на парашюте. Исследователи Европейского космического агентства, создавшие этот зонд, полагают, что он продержится около 3 ч, передавая через оставшийся в космосе базовый блок снимки поверхности спутника, данные о составе атмосферы, поверхности и другую ценнейшую информацию. Если , конечно, не разобьется о ледяную поверхность при посадке со скоростью около 25 км/ч.

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА ТИТАНЕ? Запуск Cassini — самая дорогостоящая и сложная межпланетная экспедиция, предпринимавшаяся человечеством. В космос отправилась станция размерами с двухэтажный дом, весом в 6 т, которая включает в себя 18 сложнейших научных комплексов, в том числе и 300-килограммовый Huygens. Если посылка автоматической танкетки на Марс стоила всего 250 млн долларов, то эта экспедиция обойдется около 3,5 млрд долларов. И большая часть денег уже потрачена на изготовление, испытания уникальной аппаратуры, созданной как американскими, так и европейскими учеными.

Все они полагают, что им удастся получить ценные данные хотя бы уже потому, что Сатурн с его спутниками представляет собой как бы уменьшенную копию нашей Солнечной системы. И вполне возможно, что изучение ее, копии, поможет пролить свет на загадку происхождения жизни. Дело в том, что атмосфера Титана, по мнению некоторых исследователей, представляет собой и поныне такой же «бульон» из органических соединений, который некогда существовал на нашей планете. Из него, как считается, и произошли потом все организмы на Земле. Huygens поможет проверить теорию экспериментально.

Предполетная подготовка Cassini

Основные агрегаты спускаемого зонда Huygens. Цифрами обозначены: 1 — диск теплозащиты; 2 — платформа с приборами; 3 — защитный конус; 4 — сбрасываемая парашютная система; 5 — задняя крышка; 6 — верхняя платформа; 7 — передний щит.

. Вид приборной панели спускаемого зонда снизу. Цифрами обозначены: 8, 9 — датчики комплекса приборов для измерения физических и электрических свойств атмосферы Титана; 10 — антенна радиовысотомера; 11 — контактные датчики; 12 — блок газового хроматографа и масс-спектрометра; 13 — прибор для сбора и анализа аэрозолей; 14 — контактная головка прибора для исследования поверхности Титана; 15 — батареи.

Вид приборной панели спускаемого зонда сверху. Цифрами обозначены: 1 — доплеровский измеритель воздушной скорости; 2 — комплекс приборов для измерения физических и электрических свойств атмосферы Титана; 3 — газовый хромотограф и масс-спектрометр; 4 — комплекс приборов для дистанционного и контактного исследования свойств поверхности Титана; 5 — многозональный спектральный радиометр; 6 — электронный блок радиометра; 7 — антенна радиовысотомера

ЭЛЕКТРОНИКА ТРЕБУЕТ СТАБИЛЬНОСТИ. Так что через несколько лет нас ожидают немалые открытия. Если, конечно, экспедиция пойдет по плану, приборы не подведут и все системы сработают, как надо.

Учитывая ее сложность и длительность, создатели Cassini постарались по возможности отказаться от конструкций, имеющих подвижные механические части — именно на них, как показала практика, приходится большая часть отказов. Практически все системы на Cassini электронные.
Так, вероятно, будет выглядеть спуск Huygens на Титан.

Однако почему все-таки нельзя было обойтись без радиоактивных элементов для их питания? Ведь летают же орбитальные спутники, используя энергию солнечных батарей. Ответ специалистов NASA весьма прост: «Солнце из района Сатурна, удаленного на 1,5 млрд км от центра нашей планетной системы (то есть в 10 раз дальше Земли), выглядит лишь как маленькое пятнышко, — говорят они. — И для получения от него энергии пришлось бы строить фотоэлементы такой величины, что их никакая ракета не подняла бы. Ведь интенсивность солнечного освещения там в 100 раз меньше, чем в околоземном пространстве».

Что же касается другого опасения «зеленых» — мол, даже при удачном старте, когда межпланетная станция, разогнавшись в поле тяготения Венеры, в 1999 г приблизится к Земле, она опять-таки может занести радиоактивное заражение в атмосферу, то эксперты NASA просчитали и этот вариант. «Вероятность входа в земную атмосферу составляет меньше одного шанса на миллион, — говорят они. — Но даже если это вдруг и произойдет, добавление имеющейся на борту двуокиси плутония-238 практически не изменит радиационной обстановки на Земле. Не забывайте, что на ней сейчас находится куда большее количество радиоактивных отходов, а также вполне еще работоспособных ядерных боеголовок»...

Кстати, при полетах Voyager на Марс и в некоторых других программах тоже использовались изотопные источники питания. И тогда полеты прошли без сучка, без задоринки, никто не протестовал против их запусков. Так что дело, видимо, все же в тривиальных амбициях некоторых политиков, решивших сделать себе на космической акции некий капитал, нежели действительно в серьезном опасении за судьбу нашей планеты.