Алан Стерн - За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

В те времена большинство межпланетных автоматических станций запускались парами, чтобы застраховаться от возможной поломки одного из аппаратов. В этом была определенная логика, потому что стоимость постройки второй, полностью идентичной АМС намного снижалась благодаря тому, что можно было использовать конструкторские разработки и планы по первой. Например, «Маринер-9», аппарат, вышедший на орбиту Марса и показавший поверхность Красной планеты во всех деталях, совершил успешный полет. Но его близнец «Маринер-8» потерпел катастрофу над Атлантическим океаном из-за отказа разгонного блока. Подобная судьба постигла и «Маринер-1», при этом «Маринер-2» добрался до Венеры. «Маринер-3» потерпел поражение, но «Маринер-4» выполнил у Марса возложенные на него задачи.

NASA планировало «большое путешествие» к планетам-гигантам с помощью двух пар одинаковых автоматических станций, которые должны были посетить по три планеты каждая. Первая пара, готовящаяся к запуску в 1977 г., пролетала мимо Юпитера, а потом «отскакивала» к Сатурну и Плутону. Другой паре предстояло стартовать в 1979 г., чтобы посетить Юпитер, Уран, Нептун и Плутон. «Большое путешествие» должно было завершить то, что Карл Саган называл «первым знакомством с Солнечной системой».

Это был замечательный план, но послать четыре аппарата, чтобы каждый из них посетил по три планеты, было слишком дорогим удовольствием. Предполагаемая цена разработки, строительства и полета АМС для этой экспедиции, которая должна была продолжаться более 10 лет и добраться дальше, чем любой космический аппарат в истории, составляла более 6 млрд долларов по нынешнему курсу. К несчастью, в то время бюджет NASA был урезан, и в такой обстановке столь дорогая экспедиция была обречена на провал. Грандиозный большой тур был отменен еще до того, как сошел с чертежных досок.

Понимая, что на протяжении их жизни другой такой возможности не представится, ученые постарались снизить цену и спасти «большое путешествие», разработав урезанную версию под названием «Экспедиция АМС „Маринер“ к Юпитеру и Сатурну». Она ставила перед собой более скромную цель — исследовать только две самые крупные и более близкие к Солнцу внешние планеты: Юпитер и Сатурн. Два аппарата-близнеца стоимостью около 2,5 млрд долларов по нынешнему курсу получили одобрение в 1972 г. Был проведен конкурс по выбору официального названия АМС, и за несколько месяцев до старта в августе и сентябре 1977 г. их окрестили «Вояджер-1 и 2».

Хотя «большое путешествие» в своем первоначальном виде было отменено, даты пуска «Вояджеров» и их траектории были тщательно выбраны так, чтобы аппараты могли продолжить движение от Сатурна, использовав гравитационный маневр, чтобы добраться до всех внешних планет. Источник энергии, основанный на радиоактивном распаде, был разработан так, чтобы аппараты могли лететь еще много лет после выполнения основной миссии. Таким образом, потенциально эти АМС могли продолжить путь до Урана, Нептуна и Плутона, если позднее появятся средства оплачивать продолжение полета.

Экспедиция «Вояджеров» считалась бы полностью успешной в том случае, если будет проведено исследование систем Юпитера и Сатурна. Тем не менее ее разработчики планировали — при определенной доле удачи и будущих ресурсах, на которые они не могли рассчитывать, — продолжать полет на многие годы дольше и на миллиарды километров дальше, посетив, в конце концов, все цели большого путешествия. И, наконец, «Вояджеры» сделали именно это. Они были запущены в конце 1970-х гг., к 1981 г. каждый успешно выполнил свою основную миссию у Юпитера и Сатурна, и оба управляются по сей день, через четыре десятилетия после старта. «Вояджер-2» достиг Урана и Нептуна, но никогда не доберется до Плутона, потому что двигается в другом направлении. Но «Вояджер-1» летел в нужном направлении.

Так почему же «Вояджер-1» не направился к Плутону? Одним из его самых больших достижений и официальным мерилом успеха всей программы было исследование Титана — уникального и загадочного гигантского спутника Сатурна. Если учесть, что это единственный спутник в Солнечной системе, обладающий плотной атмосферой (даже плотнее, чем у Земли), состоящей, как и воздух, которым мы дышим, в основном из азота, то Титан всегда вызывал большой интерес у ученых. Также на нем в очень маленьких количествах имеются органические химические соединения (те самые соединения с углеродом, которые сделали возможной жизнь на Земле), а в его атмосфере содержится метан, в составе которого есть углерод. Атмосфера была открыта в 1944 г. астрономом Джерардом Койпером, одним из основателей современной планетологии, имя которого мы вскоре встретим снова.