Жак Поль – Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты (страница 34)
При этом Илон Маск хочет добиться осуществления давней мечты человечества: создать тяжелую ракету-носитель, способную отправить людей к Марсу. Для начала инженеры SpaceX решили добавить к двум ступеням ракеты Falcon-9 по два дополнительных пусковых двигателя, представляющих собой первую ступень этой же ракеты. Ракета, получившая название Falcon Heavy, в начале 2018 года вывела на околосолнечную орбиту электрический автомобиль «Тесла», изготовленный другой компанией Маска. В 2016 году, выступая на конгрессе Международной астронавтической федерации, Илон Маск объявил, что его следующая ракета-носитель высотой сто восемнадцать метров будет полностью многоразовой. Первая ее ступень, Super Heavy, должна быть оснащена тридцать одним двигателем Raptor, а вторая, Starship – семью. Первый полет был запланирован на 2020 год.
☛ СМ. ТАКЖЕ
Возвращение на Луну (2029)
Первые шаги человека на Марсе (2051)
2029
Возвращение на Луну
Американцы возвращаются на Луну, покинутую ими более полувека назад, стремясь не допустить, чтобы их опередил амбициозный Китай.
15 декабря 1972 года три астронавта миссии «Аполлон-17» вновь встретились на борту командного модуля «Америка». Руководитель полета прочел им послание президента Соединенных Штатов Ричарда Никсона, в котором тот объявил, что, вероятнее всего, в ХХ веке человек на Луну не вернется. Программа Apollo выполнила свою главную задачу: показала всему миру превосходство Соединенных Штатов над Советским Союзом. А распад СССР поставил окончательную точку в космической гонке, победа в которой была главной целью американской космической программы.
По состоянию на 2010 год ситуация не изменилась – после миссии «Аполлон-17» люди на Луне не появлялись. Но теперь у Соединенных Штатов есть новый соперник – Китай. Вступив с ним в новое соперничество, пока скорее коммерческое, чем военное, взбалмошный американский президент Дональд Трамп вознамерился сделать Луну новым стимулом гонки за превосходство в космосе. В свою очередь, Китай с недавних пор тоже реализует свою амбициозную программу освоения Луны.
Китайская лунная программа «Чанъэ», названная в честь китайской богини Луны, стартовала в 2007 году, когда на орбиту был запущен зонд «Чанъэ-1», выполнивший трехмерную картографическую съемку лунной поверхности. В 2013 году корабль «Чанъэ-3» доставил на Луну, в северную часть Моря Дождей, луноход «Юйту» («Нефритовый лунный заяц»), став первым со времен советского зонда 1976 года «Луна-24» космическим аппаратом, совершившим на Луне мягкую посадку. В январе 2019 года, через несколько месяцев после запуска спутника-ретранслятора «Цюэцяо», вышедшего в точку Лагранжа L2 системы Земля – Луна, лунная станция «Чанъэ-4» доставила луноход «Юйту-2» в район кратера Фон Карман, расположенного на противоположной от Земли, невидимой стороне Луны. В ноябре – декабре 2020 года состоялась миссия «Чанъэ-5» по сбору образцов лунного грунта, а на конец 2020-х годов запланирована отправка на Луну китайского экипажа.
Президент Трамп не мог позволить китайцам осваивать Луну в одиночку. В 2017 году он пообещал скорое возвращение американцев на Луну. В его Директиве № 1 по космической политике США говорится: «На этот раз мы не ограничимся установкой флага и оставлением следов – мы создадим на Луне базу для будущего полета к Марсу и, возможно, к многочисленным иным мирам». Ставшее возможным, в частности, благодаря возросшему объему частных инвестиций, создание в 2029 году постоянной лунной базы должно ознаменовать возвращение НАСА на Луну.
☛ СМ. ТАКЖЕ
Первые шаги на Луне (1969)
Первая частная тяжелая ракета-носитель (2020)
2032
На орбите вокруг чужой луны
Европейский зонд JUICE выйдет на орбиту вокруг Ганимеда, самого большого спутника Юпитера, и исследует его огромный соленый океан, в котором теоретически могла зародиться внеземная жизнь.
В силу банальных финансовых причин космическая программа ЕКА (Европейского космического агентства) менее масштабна, чем программа НАСА: американцы вкладывают в освоение космоса в четыре раза больше средств, чем европейцы. Отметим к тому же, что французы, как и представители некоторых других стран, финансируют и свою национальную космическую программу. Космическое будущее Европы более предсказуемо, чем будущее Америки – оно в меньшей степени подвержено финансовым рискам и не так сильно зависит от политической конъюнктуры. Сколько амбициозных проектов НАСА было заброшено в связи с прекращением финансирования? Взять, к примеру запуск аппарата JEO (Jupiter Europa Orbiter), предназначенного для исследования спутников Юпитера, в частности Европы. Он был сначала назначен на 2020 год, однако еще в 2011-м отложен на неопределенный срок. Однако эта неудача освободила дорогу для аналогичного, хотя и менее масштабного проекта ЕКА. Запуск космического зонда JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), который отправится исследовать ледяные луны Юпитера, станет последним запуском с территории Европы – радиационный фон над ней и так настолько повысился, что это может повлечь непосильные для европейских институтов дополнительные расходы.
Проект автоматической межпланетной станции JUICE был утвержден в мае 2012 года; на 2022-й запланирован запуск станции с помощью ракеты-носителя Ariane V. После гравитационных маневров с участием Венеры, Земли и Марса, к 2029 году зонд должен достичь Юпитера. Путешествие в системе Юпитера начнется с облета Ганимеда, в процессе которого станция затормозится и выйдет на орбиту вокруг газового гиганта. Затем, как предполагается, аппарат использует гравитационное воздействие Ганимеда и Каллисто для дальнейшего изменения траектории. Станция пролетит над полюсами Юпитера, дважды облетит Европу, пятнадцать раз обернется вокруг Ганимеда и двенадцать – вокруг Каллисто. В августе 2032 года она наконец вернется на орбиту вокруг Ганимеда и станет первым космическим аппаратом на орбите вокруг внеземной луны. Постепенно сближаясь с самым крупным спутником Солнечной системы, станция должна закончить свою миссию в сентябре 2033 года, разбившись о плотный ледяной панцирь, покрывающий поверхность Ганимеда.
С момента прибытия в систему Юпитера зонд JUICE начнет выполнять свои основные задачи – исследование Европы и в особенности Ганимеда, спутников, на которых, как полагают ученые, под толстой коркой льда залегают океаны соленой воды. Эти океаны немного похожи на знаменитое озеро Восток, обнаруженное на глубине почти четырех километров под льдами Антарктиды. С середины 2032 года станция JUICE должна стать пионером исследований соленого океана, таящегося подо льдами Ганимеда. По объему этот океан больше всех земных, вместе взятых; астробиологи полагают, что он вполне подходит для возникновения жизни, особенно в тех местах, где вода контактирует со скальными породами.
☛ СМ. ТАКЖЕ
Галилей создает первый телескоп (1609)
2035
Регистрация гравитационных волн в космосе
Гигантский лазерный интерферометр LISA, состоящий из трех космических аппаратов, запущенных на орбиту вокруг Солнца, предназначен для регистрации низкочастотных гравитационных волн.
Черные дыры, нежданные дети общей теории относительности Эйнштейна, обладают такой плотностью при относительно небольших размерах, что удерживают в своих объятиях все подряд, включая доказательства своего существования. В 2016 году завеса тайны наконец была приподнята – зарегистрировали гравитационные волны, порожденные слиянием черных дыр в отдаленной области Вселенной. Но еще до объявления этих результатов астрофизики были уверены в реальности черных дыр – множество явлений нельзя было объяснить иначе, чем существованием сверхплотных массивных тел, лишенных материальной поверхности.
Регистрация гравитационных волн, позволившая исследовать динамику пространства-времени в момент слияния черных дыр, стала прямым доказательством существования этих объектов. Прохождение гравитационной волны вызывает изменение на один аттометр (миллиардная доля миллиардной доли метра) длины ортогональных плеч протяженностью в несколько километров. Столь незначительную разницу длин можно зарегистрировать, сравнив с помощью интерферометра время пробега двух лазерных лучей, совершающих очень частые колебания вдоль плеча. Однако на Земле плечи регистрирующих устройств невозможно сделать такими длинными, как это необходимо для регистрации низкочастотных (менее десяти герц) гравитационных волн. Такие волны образуются при слиянии сверхмассивных черных дыр, находящихся в ядрах галактик. Из-за постоянных сейсмических шумов регистрировать такие события на Земле невозможно.
Этих ограничений можно избежать, вынеся интерферометр в космос. Именно такова идея лазерной интерферометрической космической антенны LISA (Laser Interferometer Space Antenna) – миссии, разрабатываемой Европейским космическим агентством (ESA) еще с 1990-х годов. Планировавшееся с самого начала проекта сотрудничество с НАСА продвигалось с трудом, но первая регистрация гравитационных волн в 2016 году заставила НАСА возобновить свое участие в работах. Возвращение НАСА было, кроме того, связано с успехом европейского зонда LISA Pathfinder, продемонстрировавшего технические возможности будущей гравитационно-волновой обсерватории. В 2017 году при участии НАСА ЕКА представило окончательную схему интерферометра LISA: обсерватория будет состоять из трех элементов, расположенных в вершинах треугольника на гелиоцентрической орбите в пятидесяти миллионах километров от Земли. Эти три зонда предполагается запустить в 2034 году на ракете-носителе Ariane-5; после длительной настройки LISA должна будет начать регистрировать низкочастотные гравитационные волны.