Всякая всячина 2015 №04

Миссия Dawn, отправленная в космос ради изучения двух очень крупных, но совершенно разнотипных астероидов — Весты и Цереры, долгое время находилась под большим вопросом. Казалось, что какая-то сила не хочет допускать человечество к тайнам малых планет. В 2003 году проект был закрыт, вновь открыт на следующий год, но с непонятными перспективами, потом в 2006-м опять закрыт. Но в 2007 году запуск АМС все же был назначен на 20 июня. Неудивительно, что никуда в тот день ничего не полетело, а по множеству разных причин запуск не раз откладывался и состоялся лишь 26 сентября 2007 года. Но и тогда все висело на волоске. Сначала в запретную зону, куда падают отработанные ракетные ускорители, случайно зашел корабль. Корабль выгнали, но пришлось отложить запуск еще на несколько минут, чтобы избежать столкновения с МКС. Лишь за 15 минут до истечения получасового «окна», в котором был возможен запуск, ракета Delta 7925-H унесла AMC Dawn в космическое пространство. В 2009 году станция совершила маневр в гравитационном поле Марса, а в сентябре 2011-го вышла на орбиту астероида Веста. Посвятив год Весте, которая представляет собой нечто вроде Марса или Луны в миниатюре — голая каменистая поверхность, изъеденная кратерами, — аппарат ушел к Церере, которая… ну совсем другое дело!

Веста, снятая аппаратом «Dawn» в июле 2011 года

Гостья из прошлого

Церера не зря получила новый статус — уникальное положение в поясе астероидов действительно того заслуживало. Ее поперечник (950 км) приблизительно равен расстоянию между Москвой и Ростовом-на-Дону по прямой и почти в два раза больше, чем у второго по величине астероида — Паллады (532 км). На поверхности Цереры (3 млн км²) можно было бы разместить такую немаленькую страну, как Аргентина. И наконец, масса Цереры составляет треть от общей массы астероидов. Благодаря своему размеру, а, следовательно, более сильной гравитации Церера, подобно планетам, сформировалась в почти идеальное сферическое тело, в отличие от более легких астероидов, имеющих неправильную форму. Вот как, например, напоминающий картофелину астероид Лютеция, который европейский зонд «Розетта» облетел в 2010 году.

Но главное, что влечет ученых к Церере, — это желание заглянуть как можно дальше в прошлое Солнечной системы. Если с момента формирования большие планеты земного типа претерпели множество трансформаций в результате геологических процессов, то астероиды сохранились в относительно нетронутом виде. Изучив крупнейшие из них, можно составить представление о том, какую роль масса небесного тела и наличие на нем воды могли сыграть в формировании его облика. Как удалось выяснить с помощью АМС Dawn, на Весте, которая по массе в 3,5 раза уступает Церере, воды нет, хотя в большом количестве наличествуют минералы, содержащие водород. Церера, очевидно, напротив, обладает криомантией. Предполагается, что под каменистой корой на Церере может находиться слой льда, причем слой, по нынешним оценкам, имеет толщину 100 км, то есть на лед может приходиться около 50 % общего объема карликовой планеты. Таким образом, Веста и Церера демонстрируют два разных пути формирования небесных тел, и более глубокое понимание этих путей должно приблизить науку к ответам на ряд вопросов о формировании Земли и других теллурических планет. 27 января Dawn передала на Землю первое относительно качественное изображение Цереры. Это еще не детальная картинка поверхности, но уже и не мутное пятнышко, как на фото с телескопа Hubble.

Лютеция с близкого расстояния

Сила дуновения

Миссию Dawn нельзя рассматривать в отрыве от конструкции самой станции, так как зонд воспринимается специалистами NASA не только как инструмент исследования небесных тел, но и как испытательная платформа для отработки технологий межпланетных полетов. Главная силовая установка, с помощью которой Dawn путешествует по Солнечной системе, — это ионный двигатель. Ионный двигатель — частный случай электрического ракетного двигателя (ЭРД), основной принцип работы которого заключается в превращении электрической энергии в направленную кинетическую энергию частиц. В самом ЭРД нет ничего принципиально новаторского — двигатели такого типа не раз применялись на орбитальных аппаратах, причем СССР в этой сфере шел впереди США. Однако использование ЭРД для перемещений в межпланетном пространстве — тема далеко не изученная. Предыдущий опыт применения ионного двигателя был у американцев в конце 1990-х годов на аппарате Deep Space 1, который, хоть и сближался с астероидом и кометой, был в основном испытательной платформой.

Снимки Цереры, сделанные «Хабблом» в 2003–2004 гг,