Полет НАСА на Уран стоимостью 4 миллиарда долларов может стать сюрпризом для космических компаний

НАСА готовится в течение нескольких недель объявить, запустит ли оно миссию стоимостью 4,2 миллиарда долларов к Урану, которая, по словам ее сторонников, может открыть ранее неизвестные вопросы о нашей Солнечной системе и которая обязательно разожжет ожесточенную битву между космическими поставщиками.

Послушайте: Джош Аксельрод читает свой рассказ о миссии НАСА на Уран.

Этой весной группа ведущих ученых мира одобрила амбициозное новаторское исследование, и ответ НАСА ожидается в следующем месяце. В случае одобрения 13-летнее путешествие может начаться уже в 2031 году. Но то, как НАСА решит построить космический корабль — и продолжит ли оно тенденцию заключать больше контрактов, связанных с миссией, в частный сектор — частично зависит от уровня поддержка конгресса.

Дэвид Морроу, старший директор по развитию бизнеса по исследованию дальнего космоса в Локхид МартинОн сказал, что НАСА «пытается придумать новый способ ведения бизнеса и более эффективного использования своих денег».

НАСА недавно наградило подрядчиков Axiom Space и Collins Aerospace призом в размере до 3,5 миллиардов долларов за разработку новых скафандров. SpaceX также заключила контракт на 2,9 миллиарда долларов на строительство лунного посадочного модуля, который доставит астронавтов на Луну в рамках программы Artemis.

Некоторые решения о том, какая часть дизайна будет выполняться внутри НАСА таким институтом, как JPL, и какая часть будет передана подрядчикам, несомненно, будут определяться решениями Конгресса о финансировании.

кошелек цепи

Миссии НАСА обычно пользовались двухпартийной поддержкой со стороны Палаты представителей и Сената. Неясно, повлияют ли на это промежуточные выборы.

повторно \ вернуться. Дон БайерВирджиния, демократ, возглавляющая космический подкомитет Комитета по науке, космосу и технологиям, с оптимизмом смотрит на то, что законодатели одобрят проект «Уран». «Я чувствовал себя ребенком в кондитерской», — сказал он в интервью, прочитав возможности, изложенные в рекомендации по заданию.

Его коллегой в Сенате является сенатор. Джон Хикенлупер Колорадо, который возглавляет Коммерческий подкомитет по космосу и науке. Хикенлупер сказал в интервью, что он поддерживает миссию, но «больше внимания уделяет некоторым вопросам, непосредственно стоящим перед нами сейчас», включая программу НАСА по возвращению астронавтов на Луну впервые за более чем 50 лет.

Даже если Республиканская партия получит контроль над Конгрессом в ноябре, республиканцы выразили готовность дать зеленый свет этому плану. повторно \ вернуться. Роберт Адерхольт Алабамы, который будет в очереди на пост председателя Комитета по ассигнованиям Палаты представителей, сказал в заявлении, представленном правительству Bloomberg, что поддержка приоритетов НАСА, таких как предлагаемая миссия Урана, «важна как для исследовательского сообщества, так и для будущего исследований».

Сторонники говорят, что это еще одно потенциальное преимущество запуска программы исследования дальнего космоса: миссия Урана поможет увеличить количество ученых и инженеров Америки, а также вдохновит следующее поколение будущих ученых.

«Четыре миллиарда долларов — это огромная сумма», — сказал Хикенлупер. «Но когда вы смотрите на преимущества не только тысяч, но и миллионов детей, занимающихся наукой, это становится одной из самых доступных вещей, которые вы можете себе представить».

Путешествие во внешнюю Солнечную систему

Уран окутан облаками и вращается вокруг наклонной оси, расположенной в 1,8 миллиардах миль от Земли. Раньше его посещали только один раз, во время короткой поездки в 1986 году он сделал несколько фотографий.

Рекомендация вернуться в апреле пришла из «Десятилетней стратегии планетарной науки и астробиологии», отчета ведущих мировых ученых в этой области. Хотя его рекомендации не являются обязательными, опрос проводится каждые 10 лет НАСА и Национальным научным фондом, чтобы получить представление о списке пожеланий научного сообщества.

Та же группа рекомендовала последний флагманский проект НАСА в 2011 году, миссию стоимостью 5 миллиардов долларов к луне Юпитера, запуск которой теперь запланирован на 2024 год. Предыдущие крупные миссии отправляли марсоходы на Марс и прочесывали Солнечную систему с помощью зондов.

Отправка беспилотного орбитального аппарата и зонда на самую холодную планету Солнечной системы будет не чем иным, как «революционной научной экспедицией», — сказал Джонатан Лунин, профессор астрономии Корнельского университета, возглавлявший группу ученых, давших рекомендацию об Уране.

Это связано с тем, что ледяные гиганты Уран и его сосед Нептун, хотя и сильно отличаются от остальной части нашей Солнечной системы, имеют самое близкое сходство с большинством других обнаруженных планет.

«Благодаря нашей способности вращаться вокруг Урана мы действительно собираем основные факты, которые обеспечивают контекст для всех планет, которые мы находим в других местах вокруг других звезд», — сказал Кунио Саянаги, профессор планетарных наук в Хэмптонском университете. «Это отличный научный мотиватор».

строительство космического корабля

Узловая рекомендация вызвала аплодисменты ключевых частных компаний, которые финансировали концептуальные исследования и готовили свои космические команды к новой серии выгодных контрактов.

Морроу сказал, что его сотрудники потратили годы на изучение возможных путей и концепций миссии в ледниках. По его словам, после отчета о контракте этой весной «пламя разгорелось еще сильнее».

По словам Кэтлин Мандт, планетолога из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, самым близким сравнением с предложением Урана была миссия, которая отправила зонд к Сатурну в 1997 г. НАСА руководило этой крупной миссией из Лаборатории реактивного движения и наняло Lockheed Martin. построить ракету-носитель. Европейское космическое агентство руководило проектированием зонда, заключив контракт на сборку с французской Aerospatiale.

Ожидается, что международные партнеры присоединятся к разговору, если НАСА даст зеленый свет проекту Уран в следующем месяце.

И Европейское космическое агентство, и Австралийское космическое агентство выразили заинтересованность в участии в миссии, возможно, возглавив проектирование и заключение контрактов на зонд и его инструменты.

«Есть действительно отличные места для синергии», — сказал Гюнтер Хасингер, директор по науке ЕКА.

Одна из проблем заключается в том, чтобы убедиться, что зонд имеет достаточную мощность, когда он зайдет слишком далеко, чтобы полагаться на солнечное излучение для движения.

Аналогичные вопросы возникли при разработке транспортных средств на Марсе. космический подрядчик Аэроджет В 2014 году он выиграл приз в размере 6,6 миллиона долларов за запуск марсохода Perseverance Rover, использующего тепловую энергию, вырабатываемую медленно разлагающимся плутонием, когда пыльные бури на Марсе вызывают пыль. блокировать солнце.

Китайцы не предприняли таких шагов, сказал Джо Кэссиди, генеральный директор Aerojet Aerospace, и их бродячие колени утолщались во время штормов.

«Наши вездеходы работают», — сказал Кэссиди. “Они прекрасно подходят для преодоления пыльных бурь. Именно такие технологии мы будем применять в этих миссиях по исследованию экзопланет”.

Уплыть подальше от солнца — не единственная проблема, связанная с выходом за пределы Солнечной системы. Оборудование также должно быть более прочным, чем обычно, чтобы выдержать такое долгое путешествие.

Ученые также обсудили использование метода захвата с воздуха, метода, аналогичного использованию орбитального сопротивления планеты, для приведения в движение космического корабля. Этот подход, еще не испытанный в космосе, позволит использовать атмосферу Урана для вывода космического корабля на орбиту и сокращения времени полета, но сначала потребует дополнительного моделирования и изучения атмосферы планеты.

Два расписания

НАСА официально не обнародует свое решение до июля, но представитель агентства намекнул на этот план, заявив правительству Блумберга, что контракт «станет убедительной новой главой в планетарной науке».

Марк Хофштадтер, ученый НАСА, изучающий атмосферу Урана, сказал, что он уверен, что законодатели поддержат проект. Больше всего его беспокоило время запуска.

Контракт предусматривал два возможных графика. Можно было бы попросить Конгресс утвердить цену в 4,2 миллиарда долларов в 2024 финансовом году, запустить космический корабль уже в 2031 году и летать около 13 лет. В этом стартовом окне будет использовано выравнивание орбиты планеты и гравитация Юпитера для ускорения космического корабля.

Конгресс также может отложить финансирование до 2028 финансового года. Это перенесет запуск на 2038 год или позже и добавит два или три года к времени полета, вынудив НАСА использовать гравитационную тягу Венеры или другой солнечной планеты. система.

Байер сказал, что считает вероятным более ранний график, но признал, что он может быть «нереалистично оптимистичным».

Что может подтолкнуть миссию Уран к последующему запуску или даже полностью отодвинуть проект на второй план, так это перерасход средств и задержки программы Artemis, миссии стоимостью 93 миллиарда долларов, которая должна доставить на Луну первую цветную женщину и человека в 2025 году.

Более поздний запуск Урана означает, что НАСА потеряет преимущество гравитационного усиления Юпитера и, следовательно, потребует больше топлива и меньший и более легкий космический корабль. Эти ограничения ограничат количество инструментов, которые может нести корабль, количество измерений, которые могут провести ученые, и количество различных мест, которые космический корабль может посетить во внешней Солнечной системе.

«Мы многому научимся»

Ученые отдали приоритет этой задаче потому, что она не требует каких-либо научных прорывов или открытий, достойных Нобелевской премии. Говорят, его награды в любом случае могут быть неограниченными. Уран может помочь собрать воедино головоломку о том, как сформировалась наша Солнечная система.

Проводя измерения атмосферы планеты, исследователи планируют узнать больше о том, когда и где эволюционировала каждая планета, поменялись ли местами Уран и Нептун в какой-то момент, куда планеты мигрировали, почему Уран наклонен почти на 90 градусов и многое другое. .

Конечно, не было глобального консенсуса относительно нацеливания на седьмую планету от Солнца для следующей новаторской миссии НАСА.

Группа узловых авторов поддерживает Нептун, а дальний сосед Урана решает многие из тех же неуловимых научных вопросов. В конце концов они согласились порекомендовать миссию, в которой не нужно было бы использовать чрезвычайно мощную, но еще не проверенную систему космического запуска, чтобы путешествовать дальше во внешние области Солнечной системы.

«Мы должны были выбрать те, которые были бы более реалистичными, и что мы могли бы сделать это сейчас, чтобы нам не пришлось ждать десятилетие или больше, чтобы отправить корабль-первопроходец к одному из ледяных гигантов», — сказал Мандт. . И это не имеет ничего общего с предпочтением одной планеты перед другой — «потому что мы любим обе».

Прежде всего, планетологи подчеркивают, насколько странен Уран.

«Внутренняя часть планеты, атмосфера, кольца, магнитосфера — мы видели вещи, которые, по нашему мнению, не должны существовать», — сказал Хофштадтер. «Наше нынешнее понимание того, как работают планеты, и то, что мы видим на Уране и Нептуне, противоречит этому, поэтому мы многому научимся, отправившись туда».

Leave a Comment