Поверх барьеров

Запуск орбитального телескопа TESS с мыса Канаверал 18 апреля ракетой-носителем «Фалькон-9» (Official SpaceX Photos — TESS Mission)
Запуск орби­таль­но­го теле­ско­па TESS с мыса Кана­ве­рал 18 апре­ля раке­той-носи­те­лем «Фаль­кон-9» (Official SpaceX Photos — TESS Mission)

Весна — пре­крас­ное вре­мя для запус­ка новых кос­ми­че­ских мис­сий во имя нау­ки. За послед­ние две-три неде­ли тако­вых слу­чи­лось сра­зу несколь­ко. Важ­ная чер­та, одна­ко, — вынуж­ден­ное уде­шев­ле­ние все­го и вся. Если в былые годы сто­и­мость одно­го лишь маг­нит­но­го аль­фа-спек­тро­мет­ра, уста­нов­лен­но­го на МКС (почти ров­но семь лет назад), оце­ни­ва­лась в 2 млрд долл.; мар­со­хо­да «Кью­риоси­ти» — в 2,5 млрд долл.; до сих пор еще не запу­щен­но­го теле­ско­па «Джеймс Вебб» — в рай­оне 10 мил­ли­ар­дов, то цена обсуж­да­е­мых ниже про­ек­тов NASA в разы ниже.

Кос­ми­че­ский теле­скоп TESS (Terrestrial Exoplanet Survey Satellite), пред­на­зна­чен­ный для поис­ка ана­ло­гов Зем­ли в наших бли­жай­ших кос­ми­че­ских окрест­но­стях, запу­щен 18 апре­ля 2018 года на раке­те-носи­те­ле «Фаль­кон-9», при­над­ле­жа­щей ком­па­нии SpaceX Ило­на Мас­ка, выве­ден на высо­кую эллип­ти­че­скую орби­ту в резо­нан­се 2:1 с Луной. Пресс-рели­зы пози­ци­о­ни­ру­ют этот запуск как важ­ней­шую исто­ри­че­скую мис­сию, новый этап: поиск пла­нет, при­год­ных для жиз­ни.

Но так ли кру­то всё выгля­дит при бли­жай­шем рас­смот­ре­нии? На бор­ту TESS нахо­дят­ся четы­ре устрой­ства с лин­за­ми и ПЗС-мат­ри­ца­ми — что-то про­ме­жу­точ­ное меж­ду малень­ким теле­ско­пом и боль­шим фото­ап­па­ра­том — с квад­рат­ным полем зре­ния шири­ной 24°. Аппа­рат будет отсле­жи­вать тран­зи­ты неболь­ших пла­нет — их про­хож­де­ние по дис­ку звез­ды. При этом собы­тии яркость све­ти­ла немно­го пада­ет: на 110 000 в слу­чае Зем­ли и Солн­ца и, ска­жем, на 1100 в слу­чае пла­не­ты у крас­но­го кар­ли­ка. Через каж­дые два обо­ро­та (это сиде­ри­че­ский лун­ный месяц, 27,3 дня) аппа­рат будет пово­ра­чи­вать­ся вокруг оси эклип­ти­ки на 27,7°, охва­тив таким обра­зом за год бóль­шую часть небес­ной полу­сфе­ры. Затем он повер­нет объ­ек­ти­вы на дру­гую полу­сфе­ру и про­де­ла­ет то же самое. Одна из камер всё вре­мя будет направ­ле­на на полюс эклип­ти­ки, так что экс­по­зи­ция поляр­но­го участ­ка соста­вит год. Но это все­го 1,7% неба. В авгу­сте 2020 года номи­наль­ный срок рабо­ты закан­чи­ва­ет­ся.

Чув­стви­тель­ность инстру­мен­тов TESS на два поряд­ка ниже, чем у «Кепле­ра», нашед­ше­го тыся­чи тран­зит­ных пла­нет, соот­вет­ствен­но, «глу­би­на зре­ния» нович­ка усту­па­ет послед­не­му при­мер­но в 10 раз, а объ­ем выбор­ки на еди­ни­цу телес­но­го угла на три поряд­ка мень­ше. Сум­мар­ный угол зре­ния четы­рех камер при этом боль­ше в 23 раза. Пишут, что пере­кры­ва­е­мая пло­щадь в 400 раз пре­вос­хо­дит ту, что у «Кепле­ра», но это не совсем прав­да: сей­час «Кеплер» тоже ска­ни­ру­ет часть неба, а «в 400 раз» отно­сит­ся к ситу­а­ции, когда он смот­рел в одну точ­ку (с гораз­до бóль­шим тол­ком, кста­ти).

К сожа­ле­нию, мис­сия не най­дет ниче­го похо­же­го на Зем­лю у Солн­ца. Для это­го надо дол­го смот­реть в одно место, пока пла­не­та не прой­дет по дис­ку звез­ды несколь­ко раз. Таких пла­нет мно­го в пре­де­лах дося­га­е­мо­сти TESS, но аппа­рат их попро­сту не уви­дит при экс­по­зи­ции око­ло 28 дней. Раз­ве что в одном из поляр­ных пятен най­дет­ся пла­не­та с пери­о­дом обра­ще­ния как у Мер­ку­рия, но у звез­ды более туск­лой, чем Солн­це (класс К). Тогда это ока­жет­ся реаль­ным объ­ек­том для поис­ка жиз­ни. Мож­но ли иден­ти­фи­ци­ро­вать пла­не­ту зем­но­го типа по одно­крат­но­му про­хож­де­нию по дис­ку звез­ды? Мож­но, если теле­скоп назы­ва­ет­ся «Спит­цер» («Хаб­бл» тоже сго­дит­ся), а звез­да — крас­ный кар­лик и близ­ко рас­по­ло­же­на, и то потре­бу­ют­ся новые наблю­де­ния для под­твер­жде­ния. TESS таки­ми воз­мож­но­стя­ми не обла­да­ет.

Карта экспозиции неба аппаратом TESS (tess.mit.edu/data/)
Кар­та экс­по­зи­ции неба аппа­ра­том TESS (tess.mit.edu/data/)

Каким же будет «уро­жай» TESS? В основ­ном это мно­го­чис­лен­ные пла­не­ты, вра­ща­ю­щи­е­ся по тес­ным орби­там вокруг крас­ных кар­ли­ков. Послед­них попро­сту почти на поря­док боль­ше, чем про­чих звезд. Если пери­од обра­ще­ния пла­не­ты мень­ше 10 дней, то TESS заре­ги­стри­ру­ет мини­мум три тран­зи­та, что может уже дать при­ем­ле­мую досто­вер­ность. Неко­то­рые из этих пла­нет попа­дут в фор­маль­ную зону оби­та­е­мо­сти — увы, в реаль­но­сти усло­вий для жиз­ни вокруг крас­ных кар­ли­ков, ско­рее все­го, нет (см. [1]). С боль­шой веро­ят­но­стью у них поте­ря­на атмо­сфе­ра, нет воды и слиш­ком суро­вый тем­пе­ра­тур­ный режим. Еще будет мно­го горя­чих юпи­те­ров, неп­ту­нов и рас­ка­лен­ных супер­зе­мель у более круп­ных звезд. Это­го добра в огром­ном коли­че­стве хва­та­ет и в выбор­ке «Кепле­ра».

Скеп­ти­че­ский тон наше­го ком­мен­та­рия не сто­ит рас­це­ни­вать как кри­ти­ку про­ек­та и его коман­ды. У них про­сто не было денег на адек­ват­ные реше­ния. Вна­ча­ле коман­да вооб­ще пыта­лась при­влечь част­ные день­ги (Фонд Кав­ли и др.), но в сере­дине 2000-х NASA все-таки откры­ло финан­си­ро­ва­ние про­ек­та, прав­да убо­гое (все день­ги съел тот самый кос­ми­че­ский теле­скоп «Джеймс Вебб»). Бюд­жет TESS — 378 млн долл. За такие день­ги науч­ный про­рыв смог совер­шить толь­ко WMAP, и вряд ли какой-то мис­сии удаст­ся этот успех повто­рить.

С пла­не­та­ми зем­но­го типа при­дет­ся упо­вать на совер­шен­ство­ва­ние спек­тро­ско­пи­че­ско­го мето­да (уже сде­ла­но вдох­нов­ля­ю­щее откры­тие у бли­жай­шей оди­ноч­ной звез­ды клас­са Солн­ца — Тау Кита, см. [2]) и на сле­ду­ю­щую ана­ло­гич­ную мис­сию PLATO. Это гораз­до более обсто­я­тель­ный евро­пей­ский про­ект. Угол зре­ния PLATO и, соот­вет­ствен­но, экс­по­зи­ция неба будут в десят­ки раз боль­ше. Прав­да, ждать при­дет­ся мини­мум до 2026 года.

Но может быть, мис­сии TESS все-таки улыб­нет­ся уда­ча. Про­ект с боль­шой веро­ят­но­стью будет про­длен после пла­но­вых двух лет. Тогда, воз­мож­но, стра­те­гия поис­ка будет изме­не­на, и най­дет­ся хотя бы одна звез­да — сест­ра Солн­ца с сест­рой Зем­ли.

При­ме­ча­тель­но исполь­зо­ва­ние для запус­ка более деше­вой раке­ты «шоуме­на» Мас­ка, по пово­ду при­ме­ни­мо­сти кото­рой для серьез­ных мис­сий воз­ни­ка­ло столь­ко скеп­ти­че­ских реплик, осо­бен­но со сто­ро­ны рос­сий­ских функ­ци­о­не­ров. Уве­рен­ность в воз­мож­но­стях част­ни­ков под­креп­ля­ет­ся и вто­рым успеш­ным испы­та­ни­ем 29 апре­ля мно­го­ра­зо­вой суб­ор­би­таль­ной раке­ты New Shepard 3 дру­гой част­ной кос­ми­че­ской ком­па­нии — Blue Origin, руко­во­ди­мой бога­тей­шим чело­ве­ком пла­не­ты — Джеф­фом Без­осом, гла­вой и осно­ва­те­лем интер­нет-ком­па­нии Amazon.com. На высо­те свы­ше 100 км от уско­ри­те­ля отде­ли­лась пило­ти­ру­е­мая кап­су­ла с мане­ке­ном по име­ни Скай­у­окер, кото­рая совер­ши­ла мяг­кую посад­ку на пара­шю­тах. Пер­вый полет с тури­ста­ми обе­ща­ют уже в этом году.

Без осо­бо­го шума 5 мая на Зем­лю с МКС вер­нул­ся гру­зо­вой корабль Dragon ком­па­нии SpaceX, доста­вив с орби­ты око­ло 2 т гру­зов.

5 мая состо­ял­ся, веро­ят­но, наи­бо­лее инте­рес­ный запуск. С базы Ван­ден­берг при помо­щи раке­ты-носи­те­ля Altas V 40 с дви­га­те­лем РД-180 рос­сий­ско­го про­из­вод­ства послан мар­си­ан­ский поса­доч­ный модуль InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) с сей­смо­гра­фом. Про­ек­том зани­ма­ет­ся Лабо­ра­то­рия реак­тив­но­го дви­же­ния NASA (JPL), в акти­ве кото­рой успеш­ные экс­пе­ди­ции мар­со­хо­дов «Спи­рит», «Оппор­тью­ни­ти» и «Кью­риоси­ти», одна­ко сто­и­мость новой мис­сии скром­нее — око­ло 480 млн долл. без уче­та раке­ты-носи­те­ля и затрат парт­не­ров из Фран­ции и Гер­ма­нии. Выбор в поль­зу InSight сре­ди про­чих фина­ли­стов в 2012 году обу­слов­лен отно­си­тель­но низ­ки­ми финан­со­вы­ми затра­та­ми, а так­же воз­мож­но­стью орга­ни­зо­вать всё в крат­чай­шие сро­ки.

Уже 26 нояб­ря теку­ще­го года InSight совер­шит посад­ку на мар­си­ан­ское наго­рье Эли­зий в рай­оне эква­то­ра и мини­мум два года будет изу­чать сей­сми­че­скую актив­ность Крас­ной пла­не­ты, что поз­во­лит создать 3D-кар­ту ее внут­рен­но­стей, отсле­дить уда­ры метео­ри­тов и осо­бен­но­сти гра­ви­та­ци­он­но­го вза­и­мо­дей­ствия пла­не­ты со спут­ни­ка­ми. Сре­ди инстру­мен­тов — HP3 для оцен­ки теп­ло­вых пото­ков из недр (Heat Flow and Physical Properties Probe), создан­ный Фран­цуз­ским кос­ми­че­ским агент­ством, кото­рый дол­жен углу­бить­ся на 3–5 м, и RISE (Rotation and Interior Structure Experiment), кото­рый при помо­щи радио­сиг­на­лов, отправ­ля­е­мых с Зем­ли, смо­жет опре­де­лять поло­же­ние аппа­ра­та с точ­но­стью до 10 см, тем самым отсле­див все «вздра­ги­ва­ния» Мар­са. Кро­ме того, аппа­рат снаб­жен маг­ни­то­мет­ром, при­бо­ра­ми для изу­че­ния тем­пе­ра­тур­но­го режи­ма и направ­ле­ния вет­ра, а так­же угол­ко­вым отра­жа­те­лем, с помо­щью кото­ро­го орби­таль­ные аппа­ра­ты смо­гут с высо­кой точ­но­стью опре­де­лять поло­же­ние InSight на поверх­но­сти.

Меж­ду тем в сере­дине апре­ля в Хью­стоне про­шло засе­да­ние меж­ду­на­род­ной груп­пы по тех­ни­че­ским стан­дар­там, в ходе кото­ро­го обсуж­да­лись спе­ци­фи­ка­ции сов­мест­ной аме­ри­ка­но-рос­сий­ской око­ло­лун­ной стан­ции Lunar Orbital Platform — Gateway. В прес­су про­со­чи­лась инфор­ма­ция [3], что ино­стран­ные парт­не­ры вынуж­да­ют Рос­сию созда­вать шлю­зо­вой модуль под аме­ри­кан­ские стан­дар­ты, забыть об исполь­зо­ва­нии наших ска­фанд­ров — «Орла­нов», да и вооб­ще речь захо­дит о том, что­бы и рос­сий­скую часть про­ек­та суб­си­ди­ро­ва­ла аме­ри­кан­ская сто­ро­на, как при нача­ле стро­и­тель­ства МКС. Ожи­да­ет­ся, что созда­ние стан­ции нач­нет­ся в 2022 году, а рос­сий­ский отсек к ней при­со­еди­нят в 2024-м. Одна­ко поли­ти­че­ская ситу­а­ция, раз­лад меж­ду стра­на­ми и про­дол­жа­ю­ща­я­ся дегра­да­ция рос­сий­ской кос­ми­че­ской отрас­ли могут вне­сти свои кор­рек­ти­вы — неуди­ви­тель­но, что аме­ри­кан­ская сто­ро­на вся­че­ски на этот счет страху­ет­ся. Впро­чем, это не меша­ет рос­сий­ско­му руко­вод­ству стро­ить соб­ствен­ные напо­лео­нов­ские пла­ны по стро­и­тель­ству сверх­тя­же­лых ракет, поко­ре­нию Луны и Мар­са.

Борис Штерн, Мак­сим Бори­сов

1. trv-science.ru/2017/02/28/nadezhda-na-exoplanetnuyu-zhizn/

2. trv-science.ru/2018/04/10/v-dalekom-sozvezdii-tau-kita/

3. ria.ru/pace/20180423/1519192520.html

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

5 комментариев

  1. Потря­са­ю­щая ста­тья. И ника­ких ком­мен­та­ри­ев. Что-то слу­чи­лось с чита­те­ля­ми ТрВ?
    Мел­кие вопро­сы конеч­но есть – поче­му несколь­ко раз что-то долж­но про­ле­теть мимо чего-то. Школь­ни­ки спра­ши­ва­ют, а я не знаю что отве­тить.

  2. Кажет­ся, к кос­мо­су у нас рез­кое охла­жде­ние инте­ре­са после бур­но­го при­ше­ствия и под­спуд­но­го при­ня­тия нехит­рой исти­ны – кос­мос пере­ста­ет быть хоть какой-то гор­до­стью и даль­ше будет толь­ко хуже… Маск стал вра­гом # 1 – и на этом все…

    1. А люди, рабо­тав­шие ещё с фон Бра­у­ном, живы и рабо­та­ют! Не надо толь­ко им упо­ми­нать И. М. Всё как у нас. Чубайс в роли Кржи­жа­нов­ско­го.

  3. Спро­сил школь­ни­ка про «учо­ных», услы­шал в ответ «г.… ТОЛЧЕНЫЕ», то есть това­ри­щи Русь жива

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
 
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: