В стратегическом плане планетарных исследований НАСА приоритет номер один — полет автоматической станции UOP к Урану. Научное сообщество ждало этого тридцать лет. Об особенностях и задачах миссии — в материале РИА Новости.
Важнейший полет десятилетия
Уран и Нептун относятся к классу ледяных гигантов. В отличие от внутренних планет земного типа из каменистых пород и газовых гигантов Юпитера и Сатурна, состоящих из водорода и гелия, они образованы замерзшими водой, аммиаком и метаном.
Эти планеты — самые удаленные в Солнечной системе и изучены очень плохо. В наземные телескопы удается рассмотреть лишь вихри в плотной атмосфере. Поверхность же полностью скрыта.
Из космических аппаратов лишь «Вояджер-2» пролетел мимо них в конце 1980-х. Благодаря этой миссии ученые получили первые сведения о составе атмосферы Урана и Нептуна, их спутниках. Узнали, что у планет есть магнитное поле и слабо выраженные кольца. Однако этого явно недостаточно.
НАСА давно собирается отправить к Урану орбитальный аппарат и зонд UOP (Uranus Orbiter and Probe). В десятилетней стратегии на 2013-2022 годы этот проект был на третьем месте по приоритетности после марсохода Mars 2020 и миссии к спутнику Юпитера Европе.
Марсианский ровер Perseverance успешно работает на Красной планете — собирает образцы породы и готовит их к отправке на Землю. Старт аппарата Europa Clipper намечен на конец 2024-го. В десятилетнем обзоре, недавно опубликованном НАСА, недостаток знаний о ледяных гигантах — главная проблема планетарных исследований, а миссия UOP — самый приоритетный проект.
До Урана — за восемь лет
Концепция, разработанная учеными и инженерами НАСА, Калифорнийского университета и Университета Джонса Хопкинса, предполагает отправку на орбиту Урана космического корабля весом около пяти тонн с отделяющимся зондом, который погрузится в атмосферу планеты. К проектированию приступят уже в этом году. Средство доставки — ракета-носитель тяжелого класса Falcon Heavy от компании SpaceX.
Есть еще конкурирующий проект Neptune Odyssey. Но эксперты сошлись во мнении, что для него пока нет нужной ракеты-носителя. Кроме того, миссия к Урану более гибкая в плане выбора траекторий.
Запуск состоится в 2031-м или 2032-м, через 13 лет корабль достигнет места назначения и проведет на орбите около пяти лет.
Альтернативное техническое решение позволяет сократить полет до восьми лет и, соответственно, увеличить срок полезной службы аппарата вдвое. Там используется эффект аэрозахвата: космический корабль, замедляясь в верхних слоях атмосферы, выходит на окончательную орбиту всего за один проход. Обычно требуется несколько корректирующих оборотов.
Но этот вариант вряд ли выберут. Для него нужны точные данные о параметрах атмосферы, а их получат лишь после миссии UOP.
Планета-загадка
Уран практически «лежит на боку» относительно общей плоскости движения планет Солнечной системы. При этом вокруг собственной оси он вращается ретроградно, то есть в обратную сторону.Эту странность обычно объясняют гипотезой о том, что когда-то Уран столкнулся с крупным космическим телом. Однако ни у одного из спутников, неразрывно связанных с материнской планетой, нет такой же наклонной орбиты. Кроме того, все луны Урана ледяные, а мощный удар, способный опрокинуть планету, дал бы столько тепла, что лед бы испарился и спутники стали каменистыми.
Много неясностей и с внутренним строением. Стандартная модель предполагает, что Уран состоит из трех частей: в центре — небольшое каменное ядро, затем — ледяная оболочка, снаружи — водородно-гелиевая атмосфера. Однако некоторые факты ставят ученых в тупик.
Обсуждение