Читаем За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону онлайн бесплатно


За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

14 июля 2015 г. произошло удивительное событие. Более чем в 4,8 млрд км от Земли маленький космический аппарат NASA под названием «Новые горизонты» промчался мимо Плутона со скоростью более 50 000 км/ч, направив все свои приборы на таинственные ледяные миры, а затем продолжил путешествие к дальним пределам Солнечной системы. Ничего подобного не случалось на памяти целого поколения — исследований новых миров не было со времен полетов «Вояджеров» к Урану и Нептуну, — и ничего похожего на это не планировалось в будущем. На сайте NASA, посвященном экспедиции, за дни перед пролетом и после него побывало более 2 млрд человек. А теперь все подробности этого исторического проекта можно узнать из рассказа непосредственных его участников — руководителя Алана Стерна и других членов команды. Эта книга — захватывающий репортаж о научном открытии, о десятилетиях самоотверженной и настойчивой работы, о политических сражениях внутри NASA и вокруг него, о высоком мастерстве, которое потребовалось для того, чтобы спроектировать и построить космический аппарат, а затем отправить его в полет. И еще о дальнейшей судьбе программы и о том, что нас ждет за новыми горизонтами.

Серия: Библиотека Политеха

Алан Стерн , Дэвид Гринспун

Наука, Образование / Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
<p>Алан Стерн, Дэвид Гринспун</p><p>ЗА НОВЫМИ ГОРИЗОНТАМИ</p><p>Первый полет к Плутону</p>

© Alan Stern and David Grinspoon, 2018

Published by arrangement with Picador, New York.

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2020

© Электронное издание. ООО «Альпина Диджитал», 2020

* * *

Эта книга посвящена потрясающим людям, работа которых обеспечила полет «Новых горизонтов», их родным, поддержавшим преданность своих близких успеху этого предприятия, и всем остальным, кто помог сделать исследование Плутона возможным.

<p>Предисловие</p><p>Самая далекая экспедиция в истории: взгляд изнутри</p>

В январе 2006 г. крошечный космический аппарат весом всего около 450 кг установили на мощную ракету высотой 70 м, которая стартовала с мыса Канаверал, штат Флорида. Так началось самое далекое путешествие из всех, когда-либо предпринятых человечеством ради исследований, — путешествие для того, чтобы изучить Плутон, последнюю планету, которую люди еще не посещали с зарождения космической эпохи. Этот космический аппарат, получивший меткое название «Новые горизонты» (New Horizons), уносил с собой надежды и мечты команды ученых и инженеров, которые всю свою жизнь положили на решение, казалось бы, неразрешимой задачи.

Примерно 60 лет назад мы, люди, начали путешествия в космическом пространстве — последнем рубеже человечества — для того, чтобы исследовать другие миры. До этого времени такие экспедиции предпринимались только в фантастических романах. Но с началом новой эпохи мы — разумные существа, населяющие третью от Солнца планету, — стали посылать людей и автоматические аппараты через пустоту космического пространства, чтобы изучить другие миры. Время, в которое мы живем, навсегда останется в памяти человечества как эра, когда люди выбрались из колыбели своей планеты, чтобы стать видом разумных существ, путешествующих в космосе.

В 1960-е и 1970-е гг. автоматические межпланетные станции NASA серии «Маринер» совершили первые успешные путешествия в истории человечества к близким планетам: Венере, Марсу и Меркурию, а также люди впервые ступили на поверхность Луны. Кроме того, в 1970-е гг. американские космические аппараты серии «Пионер» первыми достигли Юпитера и Сатурна, которые находятся гораздо дальше от Земли по сравнению с внутренними планетами. Далее последовал проект NASA «Вояджер». Первоначально предполагалось, что аппараты совершат «большое турне», посетив пять известных на то время внешних планет — от Юпитера до Плутона. Но в конце концов «Вояджеры» исследовали Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а к Плутону так и не слетали. Таким образом, к концу 1980-х гг. автоматические станции посетили все на тот момент известные планеты, кроме одной. В результате эта одинокая, неисследованная планета превратилась в нечто большее — для некоторых она стала символом, бросающим вызов и заставляющим дерзать.

Экспедиция «Новых горизонтов» к Плутону, о которой мы расскажем ниже, стала логическим продолжением всех предыдущих путешествий для исследования планет. Тем не менее «Новые горизонты» не были похожи ни на один проект, предпринимавшийся ранее. Многие сомневались в том, что программа будет одобрена, и еще больше людей сомневалось в том, что найдется достаточно средств и времени, чтобы построить космический аппарат, и в том, что он куда-либо долетит. Но, как мы расскажем в этой книге, преданная своему делу сплоченная группа ученых и инженеров оправдала ожидания и за 26 лет — к 2015 г. — воплотила в жизнь почти несбыточную мечту об исследовании Плутона.

Цель нашей книги — дать читателю почувствовать, чего стоило разработать, одобрить, профинансировать эту выдающуюся экспедицию, построить и запустить космический аппарат, чтобы он успешно добрался до своей далекой цели. Эта история показательна для современных исследований космоса. Тем не менее в ней есть происшествия и эпизоды, которые происходили только с «Новыми горизонтами»: непредвиденные препятствия, угрозы, оплошности и неудачи, которые приходилось преодолевать. Но было и много счастливых моментов, когда главную роль сыграли удача и подарки судьбы, без которых задачу никогда бы не удалось решить.

Мы, авторы книги, — двое ученых, которые по-разному участвовали в проекте «Новые горизонты»: один был в его центре, другой все время находился на периферии. Но нас объединяет наше общее восторженное желание исследовать далекие миры и поделиться историей «Новых горизонтов» — особенной, захватывающей и по большей части никому не известной, а также рассказать о том, как же случилось, что далекий Плутон все-таки был исследован.

Центром этой истории стал Алан Стерн. Хотя в проекте «Новые горизонты» участвовали буквально тысячи людей, Алан был его лидером с самого начала. Напротив, Дэвид Гринспун имеет к «Новым горизонтам» только отдаленное отношение. Как и Алан, Дэвид — ученый-планетолог, но по роду деятельности он также является писателем. Дэвид — давний близкий друг и коллега Алана и многих других главных героев этой истории, а также он стал свидетелем ее поворотных моментов. Например, в 1990-е и начале 2000-х гг. он состоял в Подкомитете NASA по исследованию Солнечной системы (Solar System Exploration Subcommittee, SSES), где, как вы скоро узнаете, были приняты некоторые очень важные решения, давшие жизнь «Новым горизонтам». Также Дэвид был на бурной «победной вечеринке», состоявшейся на Бурбон-стрит в Новом Орлеане в 2001 г., когда «Новые горизонты» выиграли конкурс NASA проектов экспедиции к Плутону, победив в жестком соревновании. Дэвид был и на мысе Канаверал, на оглушительном и головокружительном старте к Плутону в 2006 г., он помогал команде разрабатывать стратегии информирования общественности во время пролета Плутона в 2015 г. Когда автоматическая межпланетная станция (АМС) «Новые горизонты» исследовала Плутон, Дэвид работал с научной командой, обеспечивая взаимодействие со СМИ. Хотя многие впечатления и сведения были получены Дэвидом из первых рук, его имя не часто упоминается в этой книге. Скорее, его голос — это голос рассказчика.

Мы познакомились 25 лет назад, вскоре после того, как было положено начало всей этой истории, и вместе восхищались целым рядом необыкновенных событий, которые произошли с того времени. Мы двигались по нашей жизни, а наш космический аппарат боролся за право на жизнь, создавался и путешествовал через Солнечную систему.

В этой книге мы попытались соединить свои голоса, чтобы дать многообразную и глубоко личную точку зрения на это историческое путешествие, задуманное, разработанное и воплощенное в жизнь только для того, чтобы исследовать Плутон, путешествие, которое должно было стать завершающим в первом знакомстве с планетами Солнечной системы.

Главный материал для книги появился в ходе наших долгих телефонных разговоров, которые происходили каждую субботу по утрам в течение полутора лет. В них мы снова прошли сквозь длинный и полный приключений путь «Новых горизонтов», и Алан пересказывал Дэвиду свои воспоминания о проекте, о том, как он начинался и из каких этапов складывался. Расшифровки Дэвидом этих разговоров легли в основу черновиков почти всех глав, которые затем мы оба редактировали и переписывали много раз, передавая их друг другу и тщательно проверяя.

В результате эта книга сочетает в себе наши взгляды на увлекательную историю, сопровождающиеся голосами множества ключевых ее участников. Но во многом это история, увиденная ее лидером Аланом и пересказанная затем Дэвиду.

При совместном написании книги возникали некоторые сложности. Например, как мы будем говорить об Алане? Если не считать тех мест, где приводятся цитаты, мы не могли использовать первое лицо (как, например, в предложении «Я не мог поверить своим ушам»), поскольку Дэвид является соавтором. Хотя казалось несколько странным говорить об Алане в третьем лице («Алан не мог поверить своим ушам») в книге, где он также выступает как соавтор, ради стилистики мы выбрали именно такую подачу материала. Голос Алана, как и голоса многих других, звучит в цитатах от первого лица, часто отделенных от основного текста. Многие из этих цитат взяты из записей наших субботних разговоров, с которых и началась эта книга.

Современные исследования планет — сложная работа, в которой нельзя добиться успеха без совместных усилий огромного количества людей. Некоторые участники проекта «Новые горизонты» несколько десятков лет мечтали, составляли планы, проектировали, строили, чтобы послать один-единственный аппарат в полет к Плутону. Поэтому мы хотим отметить, что вклад в проект внесло гораздо больше людей, чем упомянуто на этих страницах. Нам очень жаль, что для того, чтобы уложиться в приемлемый объем, с грустью пришлось оставить за рамками книги многих из них. Мы очень благодарны нашим редакторам за то, что они улучшили рассказ, настояв на том, что он должен быть достаточно краток, чтобы его можно было читать.

На памяти одного поколения не было ничего подобного проекту «Новые горизонты», когда новые миры исследуются друг за другом. И в данный момент ничего похожего не планируется в будущем.

В нашей книге мы рассказываем о том, что чувствовали люди, участвовавшие в этом проекте, одном из самых известных в истории исследования космоса. Попытка изучить Плутон — это ни на что не похожая и местами душераздирающая история с таким количеством неожиданных поворотов, которые, казалось, вели в глухой тупик, ситуаций, когда чудом удавалось избежать несчастья и с трудом можно было поверить, что ее ждет успех. Но его удалось достичь.

А теперь пойдемте с нами, и вы узнаете, как это происходило, и почувствуете, каково находиться внутри всего этого.

Алан Стерн, Боулдер, штат КолорадоДэвид Гринспун, Вашингтон, округ КолумбияЯнварь 2018 г.<p>Вступление</p><p>Без связи</p>

Днем в субботу 4 июля 2015 г. руководитель экспедиции NASA к Плутону «Новые горизонты» Алан Стерн работал в своем офисе неподалеку от Центра управления полетами (ЦУП). Неожиданно у него зазвонил сотовый телефон. Стерн знал, что все празднуют День независимости, но гораздо больше его волновало, что до пролета мимо Плутона оставалось десять дней. «Новые горизонты» — космический аппарат, который был в центре всей его работы в течение последних 14 лет, — чуть больше чем через неделю должен был оказаться у своей цели — самой далекой планеты из всех, которые когда-либо исследовали с помощью зондов.

В тот день Алан, поглощенный работой, занимался подготовкой к полету. На последнем этапе приближения аппарата к Плутону он привык мало спать, но 4 июля пришлось встать посреди ночи и отправиться в ЦУП для того, чтобы загрузить очень большой пакет компьютерных команд, жизненно необходимый, чтобы успешно провести зонд рядом с планетой. Этот блок команд потребовал почти 10 лет работы и в то утро был послан с помощью радиопередачи, летящей со скоростью света, чтобы около Плутона догнать «Новые горизонты».

Взглянув на свой телефон, Алан с удивлением обнаружил, что ему звонит Глен Фонтейн, менеджер проекта «Новые горизонты». Стерн почувствовал холодок внутри, потому что отлично знал, что Глен взял выходной, чтобы провести его в расположенном неподалеку доме до того, как всех захлестнет суета приближающегося финального пролета. Зачем бы Глену звонить прямо сейчас?

Алан ответил на звонок:

— Глен, что случилось?

— Мы потеряли контакт с аппаратом.

— Встретимся в центре управления, я буду через пять минут.

Алан нажал кнопку отбоя и на несколько секунд присел за свой стол. Он оцепенел и только качал головой, не желая поверить в происшедшее. Неожиданная потеря связи с Землей — такого не должно было происходить ни с одним космическим аппаратом. Этого не случалось с «Новыми горизонтами» за все девять лет полета от Земли до Плутона. Как это могло произойти сейчас, когда до цели оставалось всего десять дней?

Алан сгреб свои вещи и мимоходом заглянул в дверь конференц-зала внизу, где проходила рабочая встреча и куда он собирался пойти: «Мы потеряли связь с космическим аппаратом». Когда коллеги, остолбенев, уставились на него, он добавил: «Я сейчас иду в ЦУП и не знаю, когда вернусь. Может быть, не сегодня». Алан добежал по летней мэрилендской жаре до своей машины и проехал километр до кампуса Лаборатории прикладной физики в Лореле, штат Мэриленд, откуда управлялись «Новые горизонты».

Возможно, эта поездка показалась Алану самой длинной в жизни. Он был абсолютно уверен в способности своей команды справиться с чрезвычайными ситуациями: они отработали такое количество вариантов реагирования на различные неполадки, что если и была группа людей, способных справиться с этим, то это были члены команды проекта «Новые горизонты». Но тем не менее в голове крутился самый худший вариант развития событий.

Если говорить конкретно, то вспоминался злосчастный «Марс Обсервер» NASA. Этот аппарат, запущенный в 1992 г., замолчал всего за три дня до того, как достиг Марса. Все попытки восстановить связь оказались безуспешными. Позднее NASA выяснило, что произошло разрушение топливного бака, которое и привело к гибели зонда. Другими словами, он взорвался.

Алан напряженно размышлял: «Если мы потеряем этот аппарат, то потеряем весь проект, работа над которым продолжалась 14 лет, и весь труд 2500 людей пойдет прахом. Мы почти ничего не узнаем о Плутоне, и „Новые горизонты“ станут провалом и воплощением разорванных в клочья мечтаний».

<p>Связь</p>

Добравшись до большого, практически лишенного окон офисного здания, где размещался ЦУП, Алан припарковал машину, постарался отбросить черные мысли и пошел делать свою работу. ЦУП вполне соответствует вашим ожиданиям того, как должно выглядеть такое место, он похож на ЦУП из «Аполлона-13» или любого другого фильма о космосе: главное место занимают огромные проекционные экраны вдоль стен и ряды компьютерных мониторов у пультов операторов.

В течение 9 долгих лет путешествия к Плутону радиосвязь с «Новыми горизонтами» была единственным способом, с помощью которого команда могла войти в контакт с аппаратом, управлять им, получать данные о его состоянии и наблюдениях. В то время, как АМС все дальше уходила к внешним границам Солнечной системы, временная задержка связи все увеличивалась, и теперь радиосигналу, двигающемуся со скоростью света, требовалось девять часов, чтобы пройти весь путь от Земли до зонда и обратно.

Похожие книги