Ледяные гиганты Уран и Нептун являются одними из наименее изученных планет Солнечной системы. Их посещал лишь аппарат «Вояджер-2» во второй половине 1980-х. За ледяными гигантами расположен еще один регион Солнечной системы, о котором мы знаем не так и много. Речь о поясе Койпера — скоплении ледяных тел, оставшихся после формирования Солнечной системы. Он также изучался лишь одним земным посланцем — аппаратом «Новые горизонты», в 2015 году выполнившим пролет Плутона.
Сейчас у NASA нет каких-либо утвержденных проектов по отправке новых миссий к дальним рубежам Солнечной системы. Однако в научном сообществе имеется немало сторонников, активно лоббирующих подобную идею. В их числе и группа исследователей NASA, в которую входит небезызвестный Алан Стерн — глава миссии «Новые горизонты». В своей статье, недавно выложенной на сайте arxiv.org, ученые предложили интересную концепцию двойной миссии, которая смогла бы одновременно изучить и ледяные гиганты и пояс Койпера.
План подразумевает строительство и отправку двух аппаратов. Первый по своей концепции напоминает «Новые горизонты». 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 миллиард долларов (без пусковых расходов).
Второй, более сложный и дорогой аппарат, напоминающий станцию «Кассини», 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 миллиарда 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 миллиарда 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 что 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 «Новые горизонты» несмотря на, то что проект неоднократно находится под угрозой закрытия.