На смену «Пионерам» и «Вояджерам», разработанным в конце 1970-х, пришли аппараты нового поколения – ныне покойный юпитерианский корабль Galileo, работающая в системе Сатурна станция Cassini и летящий к Плутону космический разведчик New Horizons.
Полеты «Вояджеров» значительно обогатили ученых информацией о двух крупнейших планетах Солнечной системы. «Всех открытий и не перечислишь. ‘Вояджеры' выявили вулканизм на спутнике Юпитера Ио, который на два порядка интенсивнее земного. Обнаружили, что поверхность еще одного спутника, Европы, закована в гладкий ледяной покров, под которым, вероятно, скрывается жидкий океан. На Каллисто нашли пары воды и явственные следы геологической активности, имевшей место в далеком прошлом, — рассказал нашему журналу научный руководитель этого проекта, профессор Калифорнийского технологического института Эдвард Стоун. — Немало сюрпризов принесло и изучение Сатурна. Оказалось, что кольца этой планеты имеют сложную динамическую структуру, обусловленную притяжением ее спутников. На Титане, самой крупной из его лун, была открыта плотная атмосфера из азота и метана, давление которой более чем в полтора раза превышает давление земного воздуха. Там также имеются следовые количества сложных органических соединений, которые, судя по всему, образуются из метана под действием радиации. Помимо этого "Вояджеры" выполнили детальные промеры многих параметров магнитосфер и атмосфер обеих планет-гигантов».
Исследовательский корабль должен совершить 74 орбитальных витка вокруг Сатурна, а также собрать данные о крупнейших спутниках этой планеты.
Исключительный интерес ученых к Титану объясняется тем, что это единственный спутник в Солнечной системе, обладающий плотной атмосферой.
Cassini оснащен УФ, ИК и радиоспектрометрами, анализатором пыли, масс-спектрометром, камерой, магнитометром, радаром, а также фиксированной главной антенной четырехметрового диаметра, с помощью которой он отсылает данные на Землю. Миссия Cassini рассчитана как минимум на четыре года. Спускаемый модуль Huygens предназначен для спуска и посадки на Титан, самый крупный спутник гигантской планеты.
Возвращение к Юпитеру
Но «Пионеры» и «Вояджеры» изучали Юпитер с Сатурном лишь на пролете. Это был отличный дебют — но всего лишь дебют. В NASA еще в 1960-х возникла идея создания корабля для длительной работы в системе Юпитера. В середине 1970-х одновременно в двух подразделениях NASA, Исследовательском центре имени Эймса и Лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене, начали конструировать станции, способные не только дистанционно исследовать эту планету и ее спутники, но и выстрелить в ее атмосферу зонд, оснащенный измерительной аппаратурой. Поначалу проект назвали JOP (Jupiter Orbiter-with-Probe), но вскоре переименовали в честь Галилео Галилея, первооткрывателя четырех крупнейших юпитерианских спутников Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто (эти имена придумал немецкий астроном Симон Мариус, наблюдавший их немногим позже). 1 октября 1977 года Конгресс США утвердил проект Galileo, а спустя семь лет NASA полностью передало его под эгиду JPL.
Невиданный Сатурн
В начале марта 2007 года человечество впервые увидело Сатурн сверху. Эту фотографию передал на Землю корабль Cassini. Сатурн освещен Солнцем слева. На смену “пионерам” и “вояджерам”, разработанным в конце 1970-х, пришли аппараты нового поколения – ныне покойный юпетирианский корабль Galileo, работающая в системе сатурна станция Cassini и летящий к плутону космиче- ский разведчик New Horizons.
Запуск Galileo состоялся 18 октября 1989 года. Это возможно было сделать гораздо раньше, но старт корабля неоднократно откладывали по техническим и политическим причинам. Окончательной датой был май 1986 года, но запуск был вновь отложен из-за гибели «Челленджера» 28 января. Galileo погрузили на специальный трейлер и перевезли с мыса Канаверал обратно в JPL для очередной переделки.
Отсрочки позволили модернизировать приборное оснащение корабля, особенно компьютеры (впрочем, 8-битные 1,6-МГц микропроцессоры RCA 1802 сейчас как-то не впечатляют). Более того, по всей вероятности, они спасли весь проект. Galileo был оборудован двенадцатью корректирующими двигателями тягой по 10 Ньютонов. За несколько месяцев до запуска выяснилось, что при непрерывной работе они сильно перегреваются и надежно функционируют лишь в импульсном режиме. Если бы этой информации не было, корабль имел немалые шансы разрушиться после первого маневра.
Луны Сатурна
За последние годы список спутников Сатурна значительно увеличился. К моменту запуска Cassini их было известно 18, а сейчас – не менее 56. Период обращения недавно обнаруженных спутников вокруг Сатурна составляет примерно два года, они находятся на значительном расстоянии от гиганта.
Сначала предполагалось, что после расстыковки с шаттлом Galileo включит разгонную ракету Centaur, которая давно и хорошо работала в блоке с ракетами Titan и Atlas. Однако начальство NASA испугалось, что этот жидкотопливный мотор взорвется, если запуск шаттла окажется нештатным. Вероятность подобного исхода была крайне мала, раньше ее не принимали в расчет, но после аварии «Челленджера» Galileo решили состыковать со сравнительно маломощным твердотопливным ускорителем тягой 400 ньютонов, специально изготовленным для этой цели корпорацией Boeing.
В отличие от Centaur, этот двигатель не мог отправить корабль в прямой тридцатимесячный полет к Юпитеру. Поэтому баллистики изобрели сложный маршрут, во время которого Galileo должен был трижды увеличивать свою кинетическую энергию с помощью гравитационного маневра. Ему предстояло набрать скорость около Венеры, второй раз произвести этот же маневр в поле тяготения родной планеты, уйти от нее к внутренней границе пояса астероидов, опять вернуться к Земле, разогнаться в третий раз и лишь после этого отправиться к Юпитеру. Получилась очень красивая, но очень сложная траектория: две замкнутые петли и гиперболическая дуга, направленная к цели путешествия, которое заняло целых пять лет вместо двух с половиной.
Корабль и груз
Стартовая масса самого Galileo составляла 2223 кг, из которых 925 кг приходилось на горючее и окислитель, а 118 кг – на научное оборудование (твердотельную видеокамеру, три спектрометра, работающих в ближнем ИК-диапазоне и в ультрафиолете, радиометр в комплексе с фотополяриметром, детектор быстрых частиц, пару плазменных детекторов, детекторы пыли и тяжелых ионов, магнитометр и допплеровский измеритель скорости). Источниками электричест"