Техно

Когда на Венере построят летающий город

В ближайших планах NASA: изучение Венеры, астероидов и плеяды «троянцев»

Фото: space-future.blogspot.com

Американское космическое агентство NASA планирует новые миссии для реализации к 2020 году. На сей раз проекты отбирались в рамках тендера, в котором участвовали 27 лучших научных лабораторий. Бюджет каждой из пяти вышедших в финал программ составляет $3 млн. Эти средства пойдут на проведение анализа - насколько исследование представляет научную важность, сколько времени и денег потребуется на его реализацию, а также составление детального плана разработок. Победитель получит $500 млн. - на строительство космических станций. Все остальные работы, включая запуск ракеты-носителя, обслуживание миссии после ее запуска и пр. профинансируют дополнительно. Ученые будут работать над проектами до сентября следующего года, после чего представят их на рассмотрение NASA. Проект-победитель тут же начнет воплощаться на практике, а сама миссия будет запущена в 2020-м или 2021 году.

Две из потенциальных будущих миссий посвящены исследованию Венеры. Так, проект DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) предусматривает изучение атмосферы и геологической активности на планете, в том числе, вулканов. Для этого исследовательский аппарат погрузится на 63 минуты в атмосферу Венеры. В рамках миссии VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) ученые составят детальную карту поверхности Венеры, в частности, ее рельефа. Эксперты считают, что именно венерианские проекты имеют наибольшие шансы на победу и последующую реализацию. NASA уже давно собиралось серьезно взяться за Венеру, обещающую немало важных открытий.

Фото: pics-about.spaceК тому же эта планета значительно ближе к Земле, чем тот же Марс - 38-261 миллион километров по сравнению с 56-401 миллионом километров до Марса, а ее размер сопоставим с размером Земли. Радиус Венеры - 6052 км, Земли - 6371 км. Обе планеты имеют похожую плотность и химический состав. Проблема в том, что Венера значительно ближе к Солнцу, что делает ее экстремально горячей: средняя температура составляет 462 градуса. Поэтому  посланные ранее на планету исследовательские аппараты сгорали всего за пару часов. Атмосфера Венеры в основном состоит из углекислого газа с низким содержанием азота, в ней содержится непрозрачный слой облаков из серной кислоты.

Тем не менее, изучать Венеру можно: развитие технологий устраняет большинство связанных с этим проблем. К тому же, позитивный в этом отношении опыт уже есть. Так, в прошлом году исследовательский аппарат Venus Express Европейского космического агентства, который с 2006 года вращался вокруг Венеры, успешно выполнил чрезвычайно опасный трюк: изменив траекторию полета, приблизился к поверхности планеты и "нырнул" в ее верхние слои для сбора научных данных. Несмотря на то, что корпус аппарата разогрелся до температуры свыше 100 градусов, он остался "жив" и предоставил немало ценной информации, которая поможет в планировании будущих венерианских миссий и используется при разработке новых венерианских космических аппаратов.

Глобальный план NASA - построить для исследования Венеры летающий город, который станет парить в 50 км над поверхностью планеты. Здесь уже будут условия приближеные к земным - атмосферное давление сопоставимо, гравитационная сила лишь чуть слабее, а температура окружающей среды составит 75 градусов. Концепт космического корабля, который должен будет парить над планетой, разрабатывается в исследовательском центре NASA имени Лэнгли. Но для того, чтобы реализовать эту идею, нужна "промежуточная" миссия, в рамках которой на Венеру отправят летательный аппарат, призванный собрать более детальную информацию о планете. Здесь и пригодятся разработки в рамках DAVINCI и VERITAS.

Два других проекта, претендующие на поддержку NASA посвящены исследованию астероидов. В частности, в рамках миссии Psyche изучат  крупный астероид главного пояса (16) Психея. На этот богатый металлами объект приходится около сотой части всей массы главного пояса астероидов. Его обнаружил еще в 1852 году итальянский астроном Аннибале де Гаспарис, но ученые обратили пристальное внимание на это космическое тело размером около 200 километров много лет спустя, после того как выяснилось, что оно на 90% состоит из железно-никелевого сплава, а оставшиеся 10%  приходятся на долю кремнийсодержащих каменных пород. Материал астероида вызывает интерес у многих групп ученых, и идея детально исследовать 16 Psyche обсуждается уже давно.

Иллюстрация: NASAИзучение этого объекта имеет огромное значение не только в виду его ценных ресурсов, но и из-за того, что его материал почти точно соответствует материалу ядра Земли. Вполне возможно, что этот астероид и является обломком ядра планеты, которая в далеком прошлом раскололась в результате столкновения с другим массивным космическим телом. Если это предположение окажется верным, то 16 Psyche должен иметь собственное магнитное поле, не уступающее по силе магнитному полю Земли. А это значит, что Psyche сможет притянуть другие астероиды и удерживать в ближнем радиусе исследовательские космические аппараты, что существенно упростит его освоение.

Один из возможных вариантов изучения астероида - созданный в рамках миссии Psyche космический аппарат. В течение шести месяцев нахождения на орбите вокруг астероида, он произведет множество всевозможных измерений и исследований. Собранные данные позволят ученым лучше понять строение и функционирование ядра Земли, а также процессов, которые происходили в момент формирования Земли и других планет.

Еще одна потенциальная миссия к астероидам называется Lucy. Она предполагает изучение Троянских астероидов Юпитера - двух больших групп объектов (названы по мотивам "Илиады" - "Ахейский лагерь" и "Троянский лагерь") в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. В более широком смысле "троянцы" - астероиды, находящиеся в окрестностях точек Лагранжа любой планеты. Кроме троянцев Юпитера известны троянцы Земли, Марса, Урана и Нептуна.

Иллюстрация: dossiergf.wordpress.com

Существует традиция называть астероиды вокруг определенных точек Лагранжа именами греческих героев, а вокруг других - защитников Трои. "Ахейский лагерь" это астероиды: "Ахиллес", "Гектор", "Нестор", "Агамемнон", "Одиссей", "Аякс", "Диомед", Антилох, Менелай и др. Они опережают Юпитер на 60 градусов. "Троянский лагерь": "Патрокл", "Приам", "Эней, "Анхис", "Троил" и др. - отстают от Юпитера на 60 градусов. Изучение юпитерианских троянцев позволит лучше понять историю ранней Солнечной системы. NASA уже предпринимало попытку исследовать "троянцев" с помощью космического аппарата Wide-field Infrared Survey Explorer, или WISE. Тогда ученые впервые смогли увидеть цвет троянцев: как передняя, так и задняя группа представляют собой преимущественно темные, красноватые фрагменты породы с матовой, плохо отражающей поверхностью. Кроме того, новые данные подтвердили предположение о том, что в группе троянцев, движущихся перед Юпитером, больше объектов, чем в задней группе.

Пятая миссия - NEOCam (Near Earth Object Camera) - позволит обнаружить в десять раз больше объектов, сближающихся с Землей, чем нашли все современные средства наблюдения. NEOCam представляет собой проект нового космического телескопа, "охотника на астероиды", для обнаружения потенциально опасных околоземных объектов. Он выйдет на орбиту на смену телескопу WISE, выработавшему свой ресурс.

Фото: space.com

Сейчас над созданием аппарата работают специалисты Лаборатории реактивного движения NASA. Телескоп предполагается разместить в так называемой точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце. В состав NEOCam входит инфракрасный телескоп и широкополосная камера, которая работает в инфракрасном диапазоне. Они будут использоваться для определения диаметров астероидов.

Основные миссии NEOCam : оценить риск влияния на Землю околоземных объектов, изучить происхождение и окончательную судьбу астероидов нашей Солнечной системы, найти наиболее подходящие астероиды для дальнейшего изучения и разработки. Как известно, у NASA есть немало проектов, связанных с разработкой астероидов и добычей на них ценных металлов. Так что миссия NEOCam тоже имеет большие шансы на реализацию.