Зонд "Кассини", проработавший на орбите Сатурна более 12 лет, закончит свою долгую жизнь в следующую пятницу и сгорит в верхних слоях атмосферы космического "властелина колец", передавая на Землю последние кадры с места своей гибели.
Александр Родин, планетолог и директор Физтех-школы аэрокосмических технологий МФТИ, рассказал РИА Новости о том, почему НАСА решило завершить карьеру зонда "героической смертью", а также поделился мыслями о том, стоит ли искать следы жизни в подледных океанах его лун.
Зонд "Кассини" — один из самых дорогих и самых долгоживущих и успешных проектов НАСА, созданных в прошлые, более денежные для американского космического агентства годы в рамках программы так называемых флагманских миссий. В нее, помимо "Кассини", входят зонды "Вояджер", серия марсианских зондов "Викинг", автоматическая станция "Галилео", изучавшая Юпитер, а также орбитальный телескоп "Чандра" и марсоход Curiosity.
"Кассини" был одним из первых проектов НАСА, в котором приняли участие ученые и инженеры не только из США, но и специалисты из Европейского космического агентства, итальянского космического ведомства ASI и других стран Европы. Благодаря радиоизотопным источникам тепла и энергии, зонд проработал в космосе почти 20 лет и совершил множество важных открытий.
Жизнь "Кассини" оборвется совсем скоро — на этой неделе он начал последний, 22-й виток вокруг Сатурна в рамках последнего этапа миссии, получившего название "Финал Оперы". Через пять дней, 15 сентября этого года, зонд НАСА войдет в плотные слои атмосферы Сатурна и сгорит, передавая при этом информацию на Землю.
За три дня до "смерти" зонда некоторые его инструменты начнут передавать информацию на Землю в режиме реального времени, что позволит "Кассини" вести научные наблюдения фактически до последнего момента, пока аппарат будет исправен. Как ожидают ученые, это печальное событие произойдет в следующую пятницу, примерно в 3 часа дня по Москве.
— Александр, за все свое время работы "Кассини" совершил массу интересных и очень важных открытий. Какие из них, на ваш взгляд, все же оказались самыми важными для науки?
— Прежде всего не стоит забывать, что в миссии участвовал не только орбитальный зонд "Кассини", но и спускаемый модуль "Гюйгенс". На мой взгляд, самым важным достижением этой совместной миссии была посадка спускаемого аппарата на поверхность Титана — одного из спутников Сатурна, обладающего чрезвычайно сложной и интересной климатической системой.
Это абсолютно беспрецедентное событие в истории космических исследований — человечеству удалось осуществить мягкую посадку на поверхность небесного тела в зоне дальних планет. "Гюйгенс" показал, что Титан является настолько уникальным объектом с такой богатой планетологией и климатом, что каждое измерение, которое ему удалось провести, можно считать отдельным открытием.
Безусловно, и орбитальный аппарат совершил множество интересных и важных открытий. Теперь мы знаем о существовании гроз на Сатурне и о наличии необычной системы полярных вихрей,Э имеющих форму правильного шестиугольника, и о многом другом. Но в целом, если говорить только о научной ценности миссии, я хотел бы отметить два открытия.
Александр Родин, планетолог и директор Физтех-школы аэрокосмических технологий Московского физико-технического института
Первое: мы наконец-то поняли, что представляет собой поверхность Титана: до посадки "Гюйгенса" никто не знал, как она выглядит. Многие коллеги предполагали, что спутник может быть покрыт океанами из жидких углеводородов, и спускаемый аппарат обладал способностью сеть на их поверхность.
Благодаря посадочному зонду и наблюдениям с орбиты выяснилось, что жидкие углеводороды там есть, но занимают относительно небольшую площадь на его полюсах. И все остальные знания о климате Титана и его рельефе были получены благодаря этой уникальной посадке.
Второе важное открытие касается колец Сатурна. Двадцать лет назад, до запуска "Кассини", высказывалось множество разных мнений об их природе, некоторые планетологи даже считали, что они могут быть реликтовыми объектами. Сейчас мы точно знаем, что они являются следами разрушенных мелких спутников.
Эта гипотеза была впервые озвучена Ларри Эспозито еще в середине 1990-х годов, а наблюдения "Кассини" помогли увидеть эти спутники.
— "Кассини" мог бы проработать на орбите Сатурна еще долгое время, если бы часть его инструментов была отключена. Почему НАСА решило уничтожить столь полезный зонд?
— В подобных случаях всегда возникает вопрос баланса научной целесообразности, технологической составляющей, немалых финансовых ресурсов, которые тратятся на поддержание аппарата, и, конечно, пиара.
Как мне кажется, ключевую роль здесь сыграл пиар. Мы привыкли, что современная электроника живет крайне недолго, один или два года, и потом ее приходится менять. В данном же случае сложнейший космический аппарат работает безупречно на протяжении 20 лет, поставляя ценную научную информацию.
И конечно же, героическая гибель "Кассини" в неизведанных глубинах атмосферы Сатурна будет более красивой и интересной историей для публики, чем просто медленная смерть, постепенный выход из строя, на что никто не обратит внимания. Поэтому мне кажется, что НАСА в данном случае приняло это решение, исходя из его возможного публичного эффекта, а не научной целесообразности продолжения миссии.
Тем не менее нужно помнить, что данная межпланетной миссия является самой дорогой и продолжительной в истории человечества, за исключением "Вояджеров", и ее разработка начиналась еще в 80-х годах прошлого столетия.
Многие технические решения того времени кажутся сегодня примитивными, но тогда они были самыми передовыми, и то, что их удалось успешно интегрировать в "Кассини" и подключить к его созданию ЕКА, чьи инженеры тогда фактически не имели никакого опыта, было большим достижением для НАСА. Столь длительных и успешных миссий просто нет, и поэтому мы должны сказать огромное спасибо людям, работавшим над этим проектом.
— Возможны ли проекты подобных масштабов сегодня, учитывая сокращения в бюджетах и влиянии НАСА и других космических агентств мира? Сможет ли Земля отправить новую миссию к Сатурну и его спутникам в будущем?
— Мы, конечно же, продолжим исследование Сатурна, и к нему будут направлены миссии следующих поколений. Скорее всего, они будут гораздо дешевле "Кассини" и более специализированными. Я уверен, что будет повторно реализована мягкая посадка на Титан, о котором мы пока мало что знаем.
Чем можно мотивировать подобные расходы? На "Кассини" было потрачено около 2,5 миллиарда долларов конца прошлого столетия, это очень серьезная сумма, которую НАСА сегодня вряд ли сможет потратить только на научные цели. Все будет зависеть от публичного эффекта и других факторов. К примеру, когда "Кассини" строился, экономика США находилась на подъеме, и американскому эстеблишменту тогда казалось, что эта эпоха будет продолжаться вечно.
Сегодня ситуация изменилась, и подобные проекты, главная цель которых заключается в демонстрации технологических возможностей, будут финансироваться и разрабатываться более аккуратно.
Поэтому, как мне кажется, самых ярких проектов сейчас стоит ждать от Китая — у них для этого есть финансовые возможности, помимо всех прочих факторов.
— Может ли Россия последовать примеру Соединенных Штатов и реализовать подобную миссию, например, на орбите Марса?
— На этот вопрос можно ответить так: технологические возможности, как и заинтересованные ученые, у нас есть, но, с другой стороны, национальные приоритеты сейчас состоят в другом. Российская космическая программа в этом плане достаточно прагматична.
Исследования дальнего космоса, в том числе и изучение планет-гигантов и их спутников, сегодня рассматриваются "Роскосмосом" только в рамках международного сотрудничества. Подобное сотрудничество, особенно в свете охлаждения отношений между Россией и Западом, является одним из важнейших каналов коммуникации с США и Европой.
В Советском Союзе это хорошо понимали. Примеры успешного международного сотрудничества — наши приборы, установленные в аппаратах "Марс-Экспресс", "Венера-Экспресс" и "ЭкзоМарс", уходят корнями в те времена. Сейчас мы в каком-то смысле возвращаемся к логике холодной войны, но интересы России заключаются сегодня не в желании утереть кому-то нос, а в сохранении и расширении каналов взаимодействия.
"Кассини" во время "Финала Оперы"
В подобном сотрудничестве есть и экономический смысл. Когда мы ставим наш прибор на борт зарубежного космического аппарата, то реализуем свои научные задачи буквально за копейки по сравнению с общей стоимостью миссии. К примеру, на борту марсохода Curiosity уже пять лет работает нейтронный детектор DAN, построенный группой Игоря Митрофанова, а на аппарате "ЭкзоМарс-TGO" работает комплекс спектрометров, созданный командой Олега Кораблева в Институте космических исследований РАН.
Как мне кажется, наши космические научные проекты будут развиваться в подобном ключе, а о каких-то эпохальных миссиях к другим планетам, которые мы реализовали бы в одиночку, в обозримом будущем вряд ли стоит говорить.
— Поможет ли героическая гибель "Кассини" получить какие-то новые данные об устройстве атмосферы Сатурна и других его свойствах?
— Контактные измерения ценны тем, что позволяют нам проверить те данные, которые "Кассини" или любой другой зонд получили, находясь на большом расстоянии от планеты.
К примеру, даже когда мы наблюдаем за процессами на Земле из космоса, данные со спутников всегда проверяются и сопоставляются аналогичными замерами, проводимыми на поверхности планеты. Они хотя и ведутся очень точечно, но позволяют "привязать" орбитальные данные к конкретным физическим параметрам.
Это, как мне кажется, и будет главной задачей "Кассини" во время его погружения в атмосферу Сатурна. Будут ли сделаны какие-то неожиданные научные открытия? Иногда возникают курьезные ситуации, подобные истории с американским зондом "Галилео", изучавшим Юпитер в 1990-х годах.
Когда он сбросил спускаемый аппарат на Юпитер, ученые были обескуражены: они ожидали увидеть интересную химию, какие-то новые процессы, но ничего подобного на Юпитере не обнаружили. Но когда более внимательно рассмотрели снимки той точки, куда упал спускаемый аппарат, то поняли, что он попал в метеорологическую аномалию, так называемое горячее пятно. Если бы этого не произошло, о существовании этих аномалий никто бы и не догадывался. Такие случайности, естественно, нельзя предсказать.
— Многие из открытий "Кассини" касались потенциально обитаемого подледного океана Энцелада. Смогут ли его наследники найти следы жизни там и доказать, что она могла бы существовать?
— Логика подобных исследований и связанных с ними заявлений проста: все известные формы жизни связаны с жидкой водой. Последние полвека изучения Марса и других планет показали, что жидкой воды на их поверхности просто нет. И поскольку этот вопрос интригует и интересует все человечество по самым разным причинам, даже самые призрачные намеки на наличие воды в Солнечной системе и существование жизни очень тщательно изучаются.
Некоторое время назад, когда модели внутреннего строения спутников и планет достигли определенной точки развития, нам стало ясно, что спутники планет-гигантов состоят из воды. Лед там является горной породой, и у многих из них есть жидкая мантия, как у других планет. Что такое жидкая мантия на планете, состоящей изо льда? Это океан.
Поэтому Европа, Ганимед, Энцелад и Титан, в чьих недрах есть подобный океан, вызывают сегодня столь большой интерес. Этот интерес подогревается не тем, что мы знаем, что жизнь там должна существовать — это не так. Однако мы знаем, что там выполняется хотя бы одно из тех важнейших условий, без которых никакой жизни быть не может.
Поэтому наличие жидкой воды совершенно не указывает на то, что жизнь там есть, мы пока не имеем никаких данных об этом. Более того, вполне вероятно, жизнь там и не может существовать изх-за высокой концентрации различных солей, которые могут быть смертельно токсичны для всех известных земных организмов.
С другой стороны, благодаря наличию на этих спутниках явлению криовулканизма – выбросов подледного материала в космическое пространство через трещины, гейзеры и подобия вулканов — у нас есть возможность изучать состав этой воды. Эти выбросы, к счастью, можно наблюдать и с Земли, и с орбиты, и при помощи аппаратов, которые мы туда посылаем. Все это приближает нас к ответу на важнейший вопрос, интригующий человечество уже которое столетие – одни ли мы во Вселенной?
