Привезти грунт с Титана — это красиво. Но лучше отправить туда подводную лодку
Член Международного астрономического союза, популяризатор науки Владимир Сурдин специально для канала «Наука» оценил план американских инженеров отправить на Титан возвращаемую миссию.
Специалисты из Исследовательского центра НАСА имени Джона Х. Гленна в Кливленде предложили концепцию спускаемого аппарата на Титан. По задумке авторов, в ходе миссии к крупнейшему спутнику Сатурна можно будет собрать образцы с поверхности и привезти их на Землю для лабораторного анализа. Идея получила одобрение НАСА и грант от программы Innovative Advanced Concepts (NIAC) в размере $125 000. Насколько реалистичен этот проект? Мы спросили у эксперта.
— Владимир Георгиевич, как вам новость о том, что планируется некая отдаленная миссия на Титан?
— Эта миссия, конечно, не планируется. Это одна из многочисленных инженерных идей, которые нацелены далеко вперед. В любой технической отрасли такое есть, а в космонавтике особенно. Мне очень понравился этот проект, он действительно красивый. И вообще, космонавтика — это пик, вершина инженерного искусства. Любой инженер, наверное, мечтает поработать в этой отрасли. И в этой миссии есть очень красивые находки, красивые идеи: например, доставка грунта с Титана на Землю. Я думаю, инженеры не слишком озабочены научной стороной этого дела, они зацепились за идею доступности топлива. Для обратного полета с Титана на Землю нужно было бы в обычной ситуации туда доставить топливо для ракеты и оттуда стартовать на Землю, взяв образцы породы и атмосферы этой маленькой планетки Титан. Но они вспомнили, что на Титане уже есть горючее для ракеты…
Титан, вообще, единственное, кроме Земли, тело, где на поверхности плещутся водоемы. Точнее, не водоемы, а большие пространства, покрытые жидкостью: озера и моря. Они заполнены природным газом: там метан, этан, пропан, бутан — все то, что мы в конфорках на кухне сжигаем, у кого есть газовые плиты. А там газ плещется в жидком виде прямо на поверхности. То есть не надо везти туда горючее, оно уже есть, достаточно там на месте найти окислитель — кислород. Конечно, в чистом виде кислорода там нет, но есть большое количество льда. А это значит, его можно растопить, разделить на водород и кислород, и кислород у нас будет готов.
Более того, в последние годы Илон Маск сделал ракетный двигатель Raptor, который работает именно на смеси природных газов. То есть двигатель готов, есть метан на поверхности Титана, кислород, в принципе, несложно добыть, была бы энергия — маленький атомный реактор, да даже и солнечного света хватило бы, чтобы расщепить воду. В общем, для инженеров это красивая идея.
А вот с точки зрения ученых, мне кажется, доставка с Титана на Землю образцов не имеет такого смысла. Вместо того чтобы возвращаемую ракету туда отправлять, проще послать туда уже готовые приборы, которые там, на месте, изучат этот грунт, и атмосферу, и жидкость в озерах и морях. Сейчас есть компактные приборы, делаются очень чувствительные, биохимические анализаторы, и мы видим их и на марсианских аппаратах — на марсоходах. Для ученого главное — получить результат анализа, а не взять в руки породу тяжелого космического тела.
Если бы я планировал такого рода эксперимент и решал, что доставить на Титан, я бы полезный груз сформировал за счет научных приборов, а не за счет ракеты, которая копнет там кусочек и привезет его. Привезет ли, не привезет, сломается по пути, взорвется, получится ли взлететь — это не так просто… Так что с научной точки зрения вряд ли ученые поддерживают эту идею, но с точки зрения инженеров НАСА, пиар-менеджеров, это красиво — вернуть с Титана на Землю космический аппарат. Этого никто не делал.
В космонавтике очень важно сделать то, чего еще никто не делал. Вот полетел вертолет на Марсе на днях: толку с этого немного, он, конечно, какие-то важные вещи не сфотографирует, но зато впервые полетел первый вертолет на иной планете, который принадлежит инженерам НАСА, и они это красиво сделали. Я думаю, может быть, с Титаном эта идея в конце концов реализуется. Но пока она прорабатывается в ряду других сумасшедших фантастических инженерных проектов.
— Тем не менее НАСА поддержало эту идею грантом. То есть это больше, чем просто сумасшедшая идея…
— Нет-нет! Там такие деньги — $125 000. Это что? Два-три инженера три-четыре месяца посидят, покумекают. Нет, это просто первый шаг. Таких первых шагов много. Я напомню, что каждые два года в НАСА рассматривается перспективный проект и примерно из 20 выбирается один, максимум два. Предложений гораздо больше, чем реализации.
— Насколько возвращаемая миссия на Титан сложнее, чем на Марс?
— Совокупно не сложнее, но дольше, конечно. С Марса лететь шесть-восемь месяцев, а с Титана — семь-восемь лет. Для человека это большой срок, но для космических роботов это все равно. Они прекрасно себя чувствует и 20–30 лет в космосе, это не проблема. Посадка на Титан легче, чем на Марс. На Марсе разреженная атмосфера, и там парашют не особенно эффективен, а на Титане американо-европейская миссия «Кассини-Гюйгенс» уже легко посадила на парашюте свой аппарат несколько лет назад. Так что на парашюте сесть туда легче. На Марсе надо больше затрачивать энергии для посадки, но вот взлететь с Титана не так легко — там плотная атмосфера. Она облегчает посадку на парашюте, но она же затрудняет взлет ракете, это определенная проблема.
На Марсе гравитация в два с половиной раза слабее, чем на Земле, а на Титане — в семь раз слабее. В смысле гравитации, конечно, легче оторваться от Титана, но надо пробить эту самую плотную атмосферу, что усложняет задачу. Но в совокупности вернуться с Титана не сложнее, чем с Марса.
— А зачем туда вообще лететь, чем это интересно ученым?
— О, это уникальное тело! Титан — это космический подарок ученым. Это полноценная маленькая планета. На ней есть все, что характерно для любой планеты: сложное внутреннее строение, плотная атмосфера, причем атмосфера земного типа. Мы нигде ничего подобного не видим. На Марсе углекислый газ в атмосфере, отрава. На Венере углекислый газ, дикая адская температура, отрава. А на Титане отличная азотная атмосфера, которая для нас вообще не ядовита, в которой может жизнь потихонечку эволюционировать. Там холодно, конечно, температура у поверхности –180 °C, так что любая химическая эволюция там идет медленно-медленно, как в морозилке нашего холодильника, то есть что-то там гниет, микробы развиваются, но крайне медленно. То, что происходит у нас при комнатной температуре, там должно происходить за столетие. Но все же первые шаги биологической эволюции на Титане могут происходить.
Внутри, в недрах Титана, на глубине нескольких десятков километров должна быть жидкая вода. На такой глубине и давление высокое, и солнечного света нет, так что сама по себе жидкая вода — это, конечно, не совсем то, что нужно для развития жизни, но любопытно посмотреть. А вот в озерах Титана — там, где метан и прочие сжиженные газы и есть солнечный свет, — биологи говорят, что это неплохая среда для развития оригинальных форм жизни, не совсем наших. У биологов есть мнение, что в такой среде может происходить биологическая эволюция. В общем, это было бы интересно!
Я бы, например, послал туда подводную лодку, ничего не возвращал бы, а, наоборот, отправил бы как можно больше научных приборов — плавающих, летающих. Кстати, летающие уже есть — разработан квадрокоптер для полета в атмосфере Титана Dragonfly. Он должен уже получить полное финансирование и скоро отправится на Титан. Вот это интересно! А возвращать на Землю — это эффектно для инженеров, но, по-моему, почти бесполезно для ученых.
— Представители НАСА сами называют эту идею дикой, но в принципе все осуществимо?
— Да в космонавтике любая идея вчера была дикой, а сегодня — нет... Кто мог подумать, что на Марсе полетит вертолет? Мне бы сказали лет пять назад, я бы сказал: «Нет, в такой разряженной атмосфере летать на вертолете бессмысленно». Но полетел! Так что дикие идеи — они самые красивые.
