К Плутону запустят зонд для проверки гипотезы о подземном океане
В ближайшие несколько лет предстоит решить судьбу крайне интересной космической миссии — нового зонда «Персефона», который должен отправиться к Плутону, пишет Live Science. Сообщается, что главной задачей этого аппарата станет получение уверенного ответа на назревший в последние годы удивительный вопрос — есть ли в недрах карликовой планеты океан.
Напомним, даже в ближайшей к Солнцу точке своей орбиты Плутон в 29 раз дальше от него, чем Земля, а конкретно сейчас — в 39 раз. Наше светило в небе над карликовой планетой выглядит как очень яркая звезда. При этом далекий мир намного меньше Луны: диаметр Плутона составляет около 2377 километров против 3474 у нашего естественного спутника.
По этим очевидным причинам большинство ученых до недавних пор даже не предполагали самой возможности существования воды в жидком состоянии внутри этого «камешка» на краю Солнечной системы. Но после пролета мимо Плутона знаменитого зонда «Новые горизонты» в 2015 году многие исследователи глубоко задумались.
Зонд запечатлел обширный регион, прославленный за характерные очертания «сердцем Плутона». Его официально назвали Областью Томбо в честь первооткрывателя Плутона Клайда Томбо. Левая сторона «сердца» получила отдельное имя — Равнина Спутника, в честь знаменитого первого искусственного спутника Земли, запущенного Советским Союзом в 1957 году.
Судя по особенностям отражаемого от поверхности света, Область Томбо покрыта азотным, метановым льдом, а также замерзшим угарным газом. Но местами прослеживается и водяной лед. Более того, планетологи практически уверены, что весь этот азотный и прочий «экзотический» лед — лишь тонкая корочка, под которой скрывается внушительный «фундамент» самой обыкновенной замерзшей воды.
Но дело в том, что планетологов поразила ровность поверхности этого региона, в особенности — Равнины Спутника. На ней подозрительно мало ударных кратеров. А это неизбежно означает, что в своем нынешнем виде эта часть поверхности пребывает относительно недавно и вообще она, судя по всему, постепенно обновляется. Возник вопрос, каким образом это может происходить. Эти размышления и привели к совершенно удивительной гипотезе о том, что под всем этим льдом в глубинах Плутона может скрываться океан.
В качестве возможных источников внутреннего тепла для его поддержания рассматривают широко распространенный в Солнечной системе распад радиоактивных элементов в недрах, а еще приливные силы от гравитации массивного спутника Плутона — Харона. Кстати, они по «весу» несильно отличаются, и даже можно сказать, что Харон — не совсем спутник, а скорее, компаньон Плутона: он не летает вокруг карликовой планеты, а они оба обращаются вокруг общего центра масс.
Именно загадку предполагаемого океана Плутона решили попытаться раскрыть с помощью нового аппарата «Персефона». Его самое принципиальное отличие от «Новых горизонтов» в том, что последний лишь «пулей» промчался мимо Плутона, а «Персефона» должна будет выйти на орбиту вокруг него и кружить над ним три года.
Эта задача несравненно сложнее технически, чем просто пролет. «Персефоне» на подлете к Плутону нужно будет замедлиться и потратить на это очень много энергии. Значит, корабль должен нести на борту внушительную массу топлива, а это его утяжеляет в несколько раз. Вместе со всем этим топливом он будет весить, вероятно, вплоть до нескольких тонн. Соответственно, нужно решить вопрос, какими силами такую массу «донести» до Плутона.
В качестве решения этой проблемы ученые предлагают вообще отказаться от тяжкого груза стандартного химического топлива и вместо этого использовать ионные двигатели: они ничтожно мало потребляют и благополучно работают долгие годы. Единственное, что во всем этом огорчает — ионные двигатели очень медлительны, и с ними полет к Плутону продлится больше 27 лет. Для сравнения, «Новые горизонты» добрался до карликовой планеты менее, чем за 10 лет.
Вдобавок, чтобы в таком долгом путешествии поддерживать работу научных приборов, потребуется, по расчетам, целых пять радиоизотопных термогенераторов на плутонии-238 — примерно таких же, которые питают технику обоих знаменитых «Вояджеров». А меж тем с плутонием в США пока еще сохраняется «напряженка» — его производство после многолетнего перерыва удалось восстановить лишь в 2021 году.
Все это дает мало надежд на запуск миссии в ближайшие годы, признают планетологи, а ведь с точки зрения баллистики запускать надо уже в период с 2029 по 2032 годы: именно тогда взаимное расположение планет будет создавать наилучшее «пусковое окно». В первую очередь это «окно» открывает Юпитер: космическому аппарату непременно нужно будет «встретиться» с ним и получить за счет его гравитации дополнительное ускорение. Это называется гравитационным маневром. Полный оборот вокруг Солнца газовый гигант совершает за 12 лет. Поэтому, если «Персефона» не полетит до 2032-го, потом Юпитер еще примерно десять лет не будет «доступен».
Ранее планетологи пришли к выводу, что подповерхностный океан в прошлом мог скрываться внутри еще одной карликовой планеты на краю Солнечной системы.
