zz_z_z | Альтернативная космическая история: «Вояджер-1» у Плутона (Reply)

Originally posted by

kiri2ll at Альтернативная космическая история: «Вояджер-1» у Плутона

Как и многие другие космические проекты, проект «Вояджер» был реализована в куда меньшем объеме, чем предполагалось изначально. Как известно, в конце 1970-х внешние планеты Солнечной системы сгруппировались в достаточно узком секторе пространства (такое расположение возникает лишь раз в 175 лет), что сделало возможным в рамках одной пролетной миссии посетить сразу несколько небесных тел. Еще в 1960-е годы в NASA началась разработка концепции проекта Planetary Grand Tour, в рамках которого планировалось отправить четыре аппарата. Первая пара была бы запущена в 1976-1977 годах и совершила пролет Юпитера, а затем Сатурна и Плутона. Вторая пара стартовала бы в 1979 году и посетила бы Юпитер, Уран и Нептун.

После ряда бюджетных сокращений, в 1972 году Planetary Grand Tour был отменен. К счастью, в дальнейшем агентству все же удалось изыскать финансирование, чтобы использовать такую уникальную возможность посетить одним заходом все планеты-гиганты. Так на свет появилась программа «Вояджер», которая вобрала в себя ряд элементов Grand Tour. Всего в ее рамках в 1977 году было запущено два аппарата, которые были предназначены для исследования Юпитера и Сатурна с опцией возможного продления миссии и отправки ее к Урану и Нептуну или Плутону.

Как известно после Сатурна траектории аппаратов разошлись в разные стороны. За год до этого, самую красивую планету Солнечной системы посетил «Пионер-11». Данный аппарат был запущен еще в 1973 году и его инструменты значительно уступали более совершенным «Вояджерам». «Пионер-11» сумел провести измерение температуры его атмоферы, а также сделал несколько снимков, которые впрочем не отличались слишком хорошим качеством.

Неудивительно, что ученые захотели получить больше данных о Титане – все-таки единственный спутник Солнечной системы, обладающий собственной атмосферой, и тогда, да и сейчас рассматривался как место где потенциально может существовать жизнь. Так что траектория «Вояджера-1» была скорректирована таким образом, чтобы он совершил близкий пролет Титана. Обратной стороной медали было то, что после пролета Титана аппарат уже нельзя было направить ни к Урану-Нептуну ни к Плутону (до открытия пояса Койпера оставалось еще более десятилетия) – он бы навсегда покинул плоскость эклиптики и отправился в бесконечное путешествие к звездам.

В итоге «Вояджер-1» как и планировалось совершил близкий пролет Титана, однако надежды ученых получить фотографии его поверхности были жестоко разбиты: Титан оказался скрыт дымкой, которую камеры «Вояджера» не смогли пробить. В итоге эта неудача имела ряд важных последствий: с одной стороны, NASA приняло решение отказаться от посещения Титана «Вояджером-2» в пользу пролета аппаратом Ураном и Нептуном. С другой, опыт «Вояджера-1» был использован при разработке миссии «Кассини-Гюйгенс», которая смогла проникнуть под покров облаков Титана и поведать нам много нового о данном спутнике.

Но что было бы в той альтернативной вселенной, где «Вояджер-1» вместо пролета Титана отправился бы к Плутону? Такая возможность некоторое время действительно рассматривалась NASA, но от нее в итоге отказались в пользу Титана, который был интереснее и куда легче в достижении. Доктор Алан Стерн, один из инициаторов и руководителей миссии «Новых горизонтов» задался подобным вопросом.

По словам Стерна, полет «Вояджера-1» к Плутону в 1980-е по сути был бы миссией вслепую. На тот момент ученым не был известен ни точный диаметр Плутона, ни то, что у него есть атмосфера (она была открыта в 1988 году), ни о существовании у него многочисленного спутникового семейства. Харон был открыт через год после старта «Вояджеров», остальные спутники были обнаружены уже в 21 веке с помощью телескопа «Хаббл». Как я уже сказал, существование пояса Койпера на тот момент тоже было неизвестно – так что после пролета Плутона аппарат не удалось бы направить к какому-либо другому объекту. «Вояджер-2» посетил Тритон, который как полагают происходит из пояса Койпера (и соответственно должен иметь сходство с Плутоном) лишь в 1989 году. Таким образом, сотрудники миссии бы просто не знали, чего ждать от Плутона и не смогли заранее спланировать программу наблюдений тела и его спутников – в этом плане «Новые горизонты» обладают значительным преимуществом предварительной подготовки.

Благодаря куда более мощным РИТЭГам «Вояджер-1» мог бы передавать данные из окрестностей Плутона в 10 раз быстрее, чем это смогут делать «Новые горизонты». Кроме того, аппарат имел поворотную сканирующую платформу, позволявшую параллельно собирать данные и пересылать их на Землю. «Новые горизонты» не имеют подвижных частей, и потому не располагают подобной роскошью – так что мы узнаем, пережил ли аппарат пролет Плутона лишь через 12 часов после его завершения.

Для записи и хранения информации «Вояджер» использовал магнитную ленту, на которую помещалось около 64 мегабайт информации. После того, как на ленте заканчивалось места, информация стиралась и поверх нее записывалась новая. Так что, пускай аппарат передавал бы информацию быстрее, чем его современный коллега, однако сама она ввиду данных ограничений была бы куда более сжатой и менее подробной.

Если бы «Вояджер-1» был бы направлен к Плутону, он бы достиг его летом 1986 года. В этот момент расположение Плутона было таким, что «Вояджер» смог бы заснять практически всю его поверхность. В то же время, сейчас положение Плутона таково, что часть его поверхности на протяжении всего пролета останется в тени и «Новые горизонты» не смогут заснять ее целиком.

В то же время, приборы на борту «Новых горизонтов» смогут собрать куда более подробную информацию о составе поверхности, строении и атмосфере Плутона, нежели бы это смог сделать «Вояджер-1». Например, ультрафиолетовый спектрометр «Вояджера-1» имел 2 пикселя, в то время как аналогичный прибор «Новых горизонтов» располагает 32 000 пикселей. Также «Новые горизонты» имеют детектор пыли, которого не было у «Вояджера-1». С другой стороны, «Вояджер-1» имел в своем арсенали магнитометры, детекторы плазмы и плазменных волн которые превосходят аналогичное оборудование, которым располагают «Новые горизонты».

Так что, можно придти к выводу, что если бы «Вояджер-1» был бы направлен к Плутону, то это было бы весьма захватывающее путешествие в неизвестность: в течении нескольких недель аппарат бы совершил массу неожиданных открытий, обнаружив его атмосферу, четыре новых спутника, а также ряд вещей которые вскоре узнают «Новые горизонты». Однако в целом основная часть этих данных касающихся самого Плутона была бы менее подробной, чем смогут собрать «Новые горизонты», кроме того «Вояджер-1» не сумел бы затем продолжить изучение пояса Койпера, в то время как «Новые горизонты» имеют возможность отправиться как минимум к одному из тел пояса обнаруженных в прошлом году для него телескопом «Хаббл» (наземные телескопы не справились с данной задачей). Напомню, что данный инструмент был запущен в 1990 году, а нынешняя камера была установлена на него во время миссии обслуживания 2009 года.

Кроме того, вполне резонно предположить, что если бы «Вояджер-1» в 1986 году посетил Плутон, то вряд ли бы мы сейчас дожидались его пролета «Новыми горизонтами» - уж если за прошедшие 30 лет за «Вояджером-2» так и не последовало новых миссий к Урану и Нептуну, то сомнительно что небольшой Плутон удостоился бы еще одного визита. Сейчас мы бы читали о пролете «Вояджером-1» Плутона в учебниках истории и рассматривали сделанные в 1986 году фотографии – а так, имеем возможность следить за открытием нового мира в прямом эфире. Кто знает, когда нам доведется стать очевидцем чего-то подобного в следующий раз?