История изучения человечеством иных небесных тел при помощи спускаемых аппаратов складывалась непросто. Оказалось, что тривиальная задача передвижения по чужой планете невероятно сложна. Советский луноход завалило пылью, американские марсоходы с трудом могут пережить местные песчаные бури, а их засыпанные песком батареи дают слишком мало энергии для активного передвижения по планете. Даже неподвижные советские «Венера-12» и «Венера-13» не смогли прожить и нескольких часов в агрессивных условиях чужой планеты. 

Рекорд перемещения по поверхности внеземного небесного тела принадлежит архаичному, казалось бы, «Луноходу-2», и лишь 2012-м, его, возможно, побьёт звёздно-полосатый марсоход «Оппортьюнити». Если не сломается, конечно. 

Однако целый ряд вышеописанных проблем можно обойти, отказавшись от трудностей, связанных с передвижением по поверхности с присущей ей неоднородностью. Напомним: даже на Земле многочисленные попытки создать танки без водителей упёрлись именно в сложность этой задачи. А вот летающие беспилотники давно уже стали буднями. Банально, но факт: воздух почти однороден по своим свойствам, обеспечивает хорошую видимость — а значит, позволяет раньше замечать и обходить возникающие препятствия, которых в спокойной атмосфере и вовсе может не быть. 

В журнале «Экспериментальная астрономия» (Experimental Astronomy) профессор Университета Бригама Янга (Прово, штат Юта, США) Джейни Рэйдбах и его коллеги изложили план по разработке беспилотного космического корабля с радиоизотопным источником энергии для исследовательской экспедиции на Титан. Предполагается, что на всё про всё должен уйти год, в течение которого будет предпринято детальное исследование самого землеподобного небесного тела в Солнечной системе. 

«Титан действительно интересен для изучения процессов, происходивших на молодой Земле, — отметила г-жа Рэйдбах. — Его орбита находится в приемлемом диапазоне [от Солнца. — Прим. ред.], там имеются углеводородные, органические молекулы, атмосфера энергетически насыщена, и, возможно, даже есть вода на поверхности или близко к ней. Это основные факторы, которые считаются необходимым условием для возникновения жизни». 

Титан в десять раз дальше от Солнца, чем Земля, и имеет метановую атмосферу вчетверо плотнее земной. Полёт к Титану может продлиться семь лет, а время прохождения радиосигнала до него составляет 90 минут. 

«Ходить на Титане, — говорит Джейни Рэйдбах, — для нас было бы то же самое, что ходить под водой. Атмосфера там весьма стабильна, а ветра относительно слабы. Это великолепные условия для летательного аппарата». 

Всё, что мы знаем сегодня о Титане, получено от космического зонда «Кассини-Гюйгенс», находящегося на орбите Сатурна. В последние годы г-жа Рэйдбах возглавляла работы по изучению гор и песчаных дюн Титана, которые были обнаружены ею на изображениях, отправленных «Кассини» на Землю. Именно поэтому Джейсон Барнс, её бывший товарищ по магистратуре, пригласил Джейни вместе с исследователями из НАСА и Исследовательской лаборатории ВМС США поработать над проектом беспилотного космического корабля, способного летать на Титане. 

Предлагаемый космический беспилотник будет работать на радиоизотопном источнике энергии, чьей энергии едва хватает, чтобы зажечь пару лампочек. Батарея обеспечит питание движителя беспилотника, который поднимет аппарат на должную высоту в плотной метановой атмосфере. После этого вся энергия будет отдаваться конусному радиопередатчику, расположенному в носовой части летательного аппарата. В это время беспилотник будет планировать со снижением, пока не достигнет высоты своего крейсерского полёта. 

Как говорит Джейни Рэйдбах, в космосе нет ничего лёгкого, однако когда космический полёт заканчивается и начинается проектирование летательного аппарата и его путешествие в атмосфере, становится значительно легче. 

Подготовлено по материалам Университета Бригама Янга.

Текст: Александр Березин 

Подробнее