Ледяные гиганты Уран и Нептун остаются наименее изученными планетами Солнечной системы. Их посещал лишь аппарат Voyager 2 во второй половине 1980-х, и ни один автоматический посланец человечества не становился их спутником. За нептунианской орбитой расположен еще один регион, о котором мы знаем не так уж много. Речь идет о поясе Койпера — скоплении ледяных тел, оставшихся после завершения формирования больших планет. Он также изучался лишь одним земным посланником — аппаратом New Horizons в 2015 году, выполнившим пролет Плутона.
Сейчас NASA не имеет каких-либо утвержденных проектов новых миссий к дальним рубежам Солнечной системы. Однако в научном сообществе имеется немало активных сторонников подобной идеи. В их числе и группа планетологов, в которую входит небезызвестный Алан Стерн (Alan Stern) — руководитель миссии New Horizons. В своей статье, недавно выложенной на сайте arxiv.org, ученые предложили интересную концепцию двойной миссии, позволяющей одновременно изучить и ледяные гиганты, и пояс Койпера.
План подразумевает строительство и отправку двух аппаратов. Первый — по своей концепции напоминает New Horizons. Станция должна будет выполнить пролет Урана. Она изучит его магнитное поле, сфотографирует основные спутники и сбросит в атмосферу спускаемый зонд. Далее аппарат направится в пояс Койпера и выполнит пролет какого-то крупного тела.
По оценкам исследователей, гравитационный маневр в окрестностях Урана позволит напрямую направить станцию к таким объектам, как Орк и Варуна. При наличии дополнительно топлива для маневра, аппарат также можно нацелить на Седну, Макемаке или Хаумею. Общий бюджет такой миссии оценивается исследователями в 1 млрд долларов (без пусковых расходов).
Второй — более сложный и дорогой аппарат, напоминающий станцию Cassini, будет направлен к Нептуну. Его миссия будет включать в себя пролет астероида-кентавра, выход на орбиту вокруг Нептуна и сброс в его атмосферу исследовательского зонда. Особое внимание будет уделяться изучению Тритона. Этот спутник представляет собой объект пояса Койпера, захваченный планетой в далеком прошлом. Таким образом исследователи намереваются убить сразу двух зайцев, изучив два разных по происхождению тела. Общий бюджет подобной миссии оценивается в 2,6 млрд долларов.
У предложенной концепции есть несколько преимуществ. Ее реализация позволит изучить оба ледяных гиганта и пояс Койпера. При этом одновременное строительство и запуск станций позволит сэкономить за счет использования идентичных компонентов. Суммарная смета проекта должна составить около 3,6 млрд долларов, что сопоставимо с бюджетом среднестатистической флагманской миссии NASA.
Авторы статьи предлагают еще несколько вариантов возможного снижения издержек. В их числе использование сверхтяжелой ракеты SLS для одновременного запуска обоих аппаратов и привлечение к проекту иностранных космических агентств. Например, ESA могло бы взять на себя строительство атмосферных зондов для Урана и Нептуна.
Конечно, не стоит забывать, что пока речь идет лишь о концепте миссии. Ежегодно NASA рассматривает множество подобных предложений, но до реализации доходят лишь единицы. Но учитывая авторов статьи, идея определенно заслуживает внимания. В конце концов, Алан Стерн сумел реализовать миссию New Horizons несмотря на, то что проект неоднократно находится под угрозой закрытия.
По материалам https://arxiv.org
