В сообществе исследователей космоса есть множество сумасшедших идей для миссий. Некоторые просто лучше финансируются, чем другие. Одним из первых путей финансирования безумных идей является Институт перспективных концепций НАСА. В 2017 году и снова в 2021 году он финансировал миссию по исследованию того, что большинство энтузиастов космоса сочло бы лишь умеренно амбициозной целью, но то, что те, кто не входит в сообщество, могло бы посчитать диковинным, — высадку на Плутон.
При разработке миссии выделяются два основных вопроса: как будет замедляться зонд, прибывающий к Плутону, и какой посадочный модуль будет полезен на самом Плутоне? Ответ на первый вопрос — тот, который становится все более распространенным в миссиях по исследованию планет: аэроторможение.
У Плутона есть атмосфера, хотя и разреженная, что подтвердила миссия «Новые горизонты», пролетевшая мимо в 2015 году. Одним из преимуществ относительно слабой гравитации малой планеты является то, что ее атмосфера с низкой плотностью почти в восемь раз больше, чем у Земли, что обеспечивает гораздо большую цель. для быстро приближающегося аэротормозного корабля, к которому нужно стремиться.
Большая часть проекта NIAC Phase I была сосредоточена на деталях этой системы аэродинамического торможения, называемой Enveloping Aerodynamic Decelerator (EAD). В сочетании с посадочным модулем эта система образует «Entrycraft», вокруг которого спроектирована миссия. Якобы в качестве альтернативы он мог бы содержать орбитальный аппарат, и существует множество других миссий, обсуждающих, как поместить орбитальный аппарат вокруг Плутона. Следовательно, основная цель данной статьи — сосредоточиться на посадочном модуле.
После аэродинамического торможения и замедления до нескольких десятков метров в секунду со скорости 14 км/с на этапе межпланетного полета миссия сбросит полезную нагрузку посадочного модуля, затем останется на поверхности только для того, чтобы снова подняться своим ходом. Ответ на второй вопрос о том, какой посадочный модуль будет полезен на Плутоне: бункер.
Хопперы становятся все более популярными в качестве инструмента исследования повсюду, от Луны до астероидов. Некоторые очевидные преимущества включают посещение широкого спектра интересных научных объектов и отсутствие необходимости преодолевать сложные наземные препятствия. Изобретательность, вертолет, который сопровождал Perseverance, проложил путь для этой идеи, но, другими словами, атмосфера недостаточно плотна, чтобы поддерживать вертолет. Так почему бы не использовать ныне любимый практически всеми космическими аппаратами метод – ракеты?
Хоппер должен был запустить свои бортовые двигатели, чтобы достичь области на поверхности Плутона, а затем приземлиться в другом месте. Затем он мог бы заняться наукой в новом месте, прежде чем взлететь и сделать это снова где-то еще. В итоговом отчете фазы I NIAC описываются пять основных научных целей миссии, включая понимание геоморфологии поверхности и проведение химического анализа на месте. Конструкция бункера позволит достичь этих целей гораздо лучше, чем традиционный марсоход, при относительно низкой стоимости веса, поскольку гравитация Плутона очень слаба.
Другие цели отчета включают математические расчеты траектории, включая само торможение, а также нагрузку и деформацию, которую оно будет оказывать на материалы, используемые в системе. Авторы, которые в основном работают в Global Aerospace Corporation и ILC Dover, двух частных компаниях, также обновили модели атмосферы Плутона новыми данными New Horizons, которые затем ввели в используемую ими модель аэродинамического торможения. Проектирование посадочного модуля/хоппера, интеграция всех научных и навигационных компонентов и оценка их веса также были частью этапа I.
Первоначальное окно запуска миссии было запланировано на 2029 год еще в 2018 году, однако сейчас, несмотря на получение гранта фазы II NIAC в 2021 году, это окно запуска кажется чрезвычайно оптимистичным. Поскольку для миссии потребуется гравитационная поддержка Юпитера, следующим потенциальным окном запуска будет 2042 год, а посадочный модуль наконец достигнет поверхности Плутона в 2050-х годах. Это более позднее окно запуска, вероятно, является единственным возможным для миссии, поэтому нам, возможно, придется подождать почти 30 лет, чтобы увидеть, осуществится ли она. Иногда сумасшедшие идеи требуют терпения – посмотрим, хватит ли его команде миссии, чтобы вытолкнуть его на поверхность одной из самых интересных малых планет Солнечной системы.
Узнать больше:
Б. Гольдман – Плутон Хоп, Пропускатьи Прыгать
UT – НАСА сейчас рассматривает возможность запуска миссии на орбите Плутона
UT – Стоит ли отправлять людей на Плутон?
UT – Команда New Horizons собрала лучшие изображения обратной стороны Плутона, которые у них есть
Ведущее изображение:
Художественное изображение проекта миссии спускаемого аппарата на Плутон.
Кредит — Б. Голдман / Глобальная аэрокосмическая корпорация.
