В прошлом году НАСА вывело Dawn на орбиту вокруг Цереры, которая, по словам Ars Technica, « будет оставаться стабильной в течение десятилетий », чтобы не загрязнять Цереру.
Однако десятилетия в космических масштабах довольно малы. Почему бы просто не отправить Рассвет в глушь, где крайне маловероятно, что она когда-либо приблизится к чему-либо?
Почему Рассвет был помещен на орбиту, которая будет стабильной только в течение «десятилетий»
Для того, чтобы одновременно соблюдать правила и максимизировать науку.
Максимизировать науку означает оставаться на Церере и собирать данные как можно дольше. Использование последнего оставшегося гидразина и ксенона для управления ориентацией и движения, чтобы покинуть Цереру, сократило бы время на Церере и количество собранных данных.
Соблюдать правила означает не позволять Рассвету касаться Цереры, по крайней мере, достаточно долго, чтобы в случае проведения следующей миссии результаты никоим образом не вызывали подозрений из-за заражения предыдущей миссией. См. обсуждение Марка Рэймана, а также комментарий @MarkAdler .
Двадцать лет — это не то время, которое потребовалось бы для полной стерилизации Рассвета в условиях космоса.
Чтобы узнать больше об этом и о каждом этапе миссии, см . запись в журнале «Рассвет» от 21 августа 2018 года, а также остальные записи, написанные директором и главным инженером миссии НАСА «Рассвет» доктором Марком Рэйманом . (тоже здесь ).
Церера подлежит планетарной защите, набору стандартов, разработанных для обеспечения целостности возможных будущих «биологических исследований» чужого мира. Эта терминология не означает, что на Церере есть биология, а скорее то, что этот экзотический мир представляет интерес для астробиологии. Церера когда-то была покрыта океаном, а сегодня содержит огромные запасы воды (в основном в виде льда, но, возможно, с некоторой жидкостью, все еще присутствующей под землей). В нем также есть запас тепла (сохранившийся даже сейчас, когда радиоактивные элементы распались и согрели интерьер), органики и богатого разнообразия других химических веществ. Со всеми этими ингредиентами Церера могла испытать некоторую химию, связанную с развитием жизни. Ученые не хотят загрязнять эту первозданную среду земными материалами Рассвета.
Не все тела Солнечной системы нуждаются в такой защите. Луна, Меркурий и Венера, например, не представляли интереса для поиска жизни или пребиотической химии. По этой причине космическим кораблям разрешено приземляться или разбиваться на этих мирах, потому что не ожидается последующего биологического исследования. Также освобождены от таких правил крошечные астероиды, в том числе два, которые исследуются в этом году, Рюгу и Бенну. Они совершенно не похожи на гигантскую Цереру. Их часто ошибочно считают похожими из-за упрощенного представления о том, что все они являются астероидами. Мы представим иллюстрацию драматической разницы в следующем Dawn Journal.
В правилах планетарной защиты Цереры указано, что Заре не разрешается контактировать с ней в течение как минимум 20 лет . Существует распространенное заблуждение, что время необходимо для стерилизации космического корабля радиацией, вакуумом и экстремальными температурами космического полета. Это не так. Многие земные микробы впечатляюще выносливы, и есть веские основания полагать, что некоторые из них, совершившие незапланированный межпланетный полет вместе с Dawn, сохранят свою жизнеспособность гораздо дольше, чем через 20 лет.
Требование в течение 20 лет предназначено для того, чтобы дать достаточно времени для последующей миссии, если она будет сочтена достаточно приоритетной, учитывая множество целей, которые НАСА преследует для исследования Солнечной системы . Двух десятилетий должно хватить для выполнения миссии, основанной на многочисленных открытиях Доун. Мы бы не хотели, чтобы такая гипотетическая миссия была введена в заблуждение, обнаружив микроорганизмы или небиологические органические химические вещества, оставленные нашим космическим кораблем. Как мы увидим ниже, крайний срок для еще одной миссии, чтобы добраться туда до того, как Рассвет заразит Цереру, вероятно, будет значительно более мягким, чем этот.
Ранее в этом году, когда команда выясняла, как летать и работать на орбите, подобной той, на которой сейчас находится Рассвет, большая часть их работы основывалась на этом требовании планетарной защиты. Мы не хотели выходить на орбиту, которая не соответствовала бы 20-летнему сроку жизни. Мы не могли рискнуть выйти на орбиту с более коротким временем жизни и запланировать последующие маневры для увеличения продолжительности. Мы не были достаточно уверены, что у «Рассвета» будет достаточно гидразина, чтобы оставаться в рабочем состоянии достаточно долго, чтобы проводить наблюдения и при этом иметь возможность изменять свою орбиту.
Команда изучала эллиптические орбиты с разной минимальной высотой. Эксперты по траектории исследовали долгосрочное поведение каждой орбиты, поскольку неравномерное гравитационное поле Цереры влечет за собой вращение космического корабля за вращением, год за годом. Как и на Земле, на Церере есть области с более высокой и меньшей плотностью. По мере того, как Dawn вращается вокруг этих разных регионов, они постепенно искажают орбиту. Анализы также учитывали небольшое давление солнечного света, которое может не только вращать космический корабль, но и толкать его по орбите. Орбита с минимум 22 милями (35 километров) была самой низкой, на которой команда была уверена, что она будет соответствовать планетарной защите, и поэтому «Рассвет» сейчас находится именно на такой орбите.
А через 20 лет? Расчеты показывают, что даже через 50 лет орбитальные возмущения, скорее всего, будут слишком малы, чтобы вызвать крушение Dawn. На самом деле вероятность того, что орбита будет настолько искажена, что Рассвет ударит по Церере, составляет менее одного процента. Другими словами, наш анализ дает нам более чем 99-процентную уверенность в том, что даже через полвека Dawn все еще будет вращаться вокруг Цереры, крупнейшего объекта между Марсом и Юпитером, единственной карликовой планеты во внутренней Солнечной системе и первой карликовой планеты. открыт (за 129 лет до Плутона).
Вывод замечательного корабля на орбиту далекого колосса станет подходящим и почетным завершением его исторического путешествия к Весте и Церере. Научное наследие «Рассвета» надежно защищено, так как он открыл множество захватывающих и захватывающих открытий в двух совершенно непохожих и загадочных инопланетных мирах. Этот межпланетный посол с Земли будет инертным небесным памятником силе человеческой изобретательности, творчества и любопытства, постоянным напоминанием о том, что наша страсть к смелым приключениям и наше благородное стремление познать космос могут увести нас очень, очень далеко за его пределы. нашего скромного дома.
Уве