Предложен проект новой миссии по изучению Плутона

Команда ученых из Юго-западного исследовательского института (SwRI) во главе с Аланом Стерном (Alan Stern) разработала проект новой миссии по изучению Плутона. Она предусматривает запуск аппарата, который сумел бы выйти на орбиту вокруг карликовой планеты, а затем отправиться в путешествие к другим объектам пояса Койпера. Многие из участников проекта ранее работали над созданием зонда New Horizons — первого и пока единственного автоматического разведчика, посетившего Плутон.

Проект новой миссии предполагает строительство зонда массой около 2400 кг — почти в пять раз тяжелее, чем New Horizons. Разница объясняется тем, что аппарату потребуется намного больше топлива для осуществления многочисленных маневров, которые ему предстоит совершить в ходе полета. Кроме того, он будет оснащен более мощным источником питания и системой связи, способной обеспечить приемлемую скорость передачи данных.

Для того, чтобы вывести аппарат на орбиту вокруг Плутона, будет использована комбинация из сверхтяжелой ракеты-носителя вроде SLS, серии гравитационных маневров, а также ядерной электрической ступени, дополненной модулем с традиционным химическим двигателем.

Равнина Спутника на Плутоне. Источник: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute

Голубая дымка атмосферы Плутона. Источник: NASA/JHUAPL/SwRI

Плутон и Харон (расширенные цвета). Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Предложенный учеными план полета выглядит следующим образом. Аппарат стартует в 2028 г. В 2030 г. он выполнит гравитационный маневр в окрестностях Юпитера, а в 2046 г. — достигнет Плутона, после чего в ходе серии пролетов совершит ряд тормозных маневров, используя как собственные двигатели, так и гравитацию карликовой планеты. К 2059 г. автоматический разведчик полностью погасит свою орбитальную скорость, что позволит ему выйти на постоянную плутоноцентрическую орбиту.

В течение последующих двух лет аппарат будет изучать карликовую планету, а также семейство ее спутников. Он составит детальные карты Плутона и Харона, исследует происходящие на их поверхности сезонные изменения, поищет следы криовулканической активности и выполнит ряд близких пролетов внешних плутонианских лун. Зонд также совершит несколько погружений в разреженную атмосферу Плутона и возьмет ее пробы для анализа.

После завершения основной миссии аппарат может быть направлен к другой цели. Как показывают расчеты, серия гравитационных маневров у Харона позволит ему покинуть окрестности Плутона и выйти на траекторию перелета к другим объектам пояса Койпера. В некоторых из рассмотренных сценариев его даже можно будет вывести на постоянную орбиту вокруг другой карликовой планеты.

NASA уже выделила команде из SwRI грант на более детальную проработку концепции второй миссии к Плутону. Этот и девять других перспективных проектов по исследованию Солнечной системы будут представлены на рассмотрение Национальной академии наук США в рамках очередного декадного научного обзора, в ходе которого должны быть определены приоритеты в планетных исследованиях на следующее десятилетие. Итоги обзора будут подведены в 2022 г.