дней до того, как АМС доберется до Плутона, и только три дня до начала передачи жизненно важной информации для максимального сближения с планетой, когда будет сделана бо́льшая часть ценных научных наблюдений.
Боуман и ее команда тут же приступили к работе, и задача, стоящая перед ними, вселяла страх. После того, как они вывели космический аппарат из безопасного режима, им нужно было отдать команду о переключении с резервного на основной компьютер, чего раньше они никогда не делали, и снова передать все файлы, которые были необходимы, чтобы управлять операциями во время пролета. И прежде чем что-то посылать на АМС, требовалось все проверить на симуляторе полета, чтобы убедиться, что это сработает. Все должно было быть сделано идеально: если они пропустят хотя бы один жизненно важный файл или используют не ту его версию, пролет, который они планировали так много лет, может обернуться неудачей.
Часы не стояли на месте. Первые научные наблюдения близкого пролета — самые важные в миссии — должны были состояться всего за 6,4 суток до встречи с Плутоном, во вторник. Эта отметка в 6,4 суток была связана с продолжительностью дня на Плутоне, одним его полным оборотом вокруг оси. Она означала, что во вторник команда в последний раз перед пролетом увидит некоторые части Плутона в крупном масштабе. Если к тому времени не удастся вернуть аппарат на правильный путь, останутся большие участки планеты, которые АМС не сможет нанести на карту.
Смогут ли они вернуть корабль в расписание к этому времени? Элис и ее команда разработали план и надеялись, что смогут ему следовать, если только предположить, что они не столкнутся с новыми трудностями или не возникнут проблемы, вызванные ошибками, которые могут появиться во время долгих процедур восстановления аппарата, к которым они приступили.
Сработает ли это? Или они провалятся? Как сказал Алан в тот день, если в команде «Новых горизонтов» кто-то был атеистом до этого происшествия, то в этот момент они, возможно, обратились в какую-либо веру. Время даст все ответы на вопросы, а мы расскажем об этом, но вначале давайте поговорим об истории аппарата «Новые горизонты» и о том, что происходило с ним до этого момента.
1. Мечты о большом путешествии
Эта книга рассказывает историю о маленькой, но очень умной машине, проделавшей огромный путь (4,8 млрд км), чтобы сделать то, что вошло в историю, — провести первое исследование Плутона. Она достигла этой цели благодаря настойчивости, изобретательности и удачливости знакомых с новыми технологиями мечтателей, которые, родившись в Америке космической эры, выросли с дерзкой идеей о том, что могут исследовать неизвестные миры на самом далеком рубеже Солнечной системы.
У экспедиции «Новые горизонты» к Плутону была длинная предыстория. Она восходит к поразительно трудному открытию Плутона в 1930 г. Далее, почти полвека спустя, она расширяется до потрясающего открытия целой группы других миров, обращающихся на краю нашей планетной системы, и доходит до не самого популярного предложения, внесенного целеустремленной командой молодых ученых в NASA, которых влекли новые знания и имеющие историческое значение исследования.
Ученые не всегда верят в судьбу, но они верят в то, что бывает подходящее время. Поэтому мы начнем с 1957 г., когда на орбиту Земли был запущен первый космический аппарат, названный «Спутник-1».
Начальный пинок
Сол Алан Стерн появился на свет в Новом Орлеане, штат Луизиана, в ноябре 1957 г. Он был первым из троих детей в семье Джоэль и Леонарда Стернов. Его родители вспоминают, что беременность проходила очень легко, за исключением нескольких последних недель, когда ребенок неожиданно начал пинаться, как сумасшедший. Во время празднования 50-го юбилея сына его отец утверждал, что Алан явно услышал, как люди говорят о запуске «Спутника-1», и ему не терпелось выбраться наружу и отправиться исследовать космическое пространство.
С самого раннего детства Алан интересовался естественными науками, космосом и астрономией, о которых он читал все, что только попадало ему в руки, но в конце концов фонды местной библиотеки исчерпались, даже во взрослом отделе.
Когда Алану было 12 лет, он смотрел телевизионные репортажи Уолтера Кронкайта, где репортер рассказывал о первых посадках «Аполлонов», при этом в руках у него был подробный план полета, разработанный NASA. «Конечно, с помощью телевизора читать я не мог, — вспоминал Алан, — но я видел, что план состоит из сотен страниц и наполнен всеми деталями, с описанием каждого вида деятельности по минутам. Я мечтал о таком плане, потому что хотел знать, как на самом деле планируют космические полеты. Я подумал, что если уж Кронкайту удалось раздобыть его в NASA, то и у меня тоже получится его заполучить».
И Алан написал в NASA. Когда ему ответили, что он не может получить копию плана, поскольку не является «аккредитованным журналистом», мальчик решил пойти ва-банк и исправить положение дел. За год он провел большую работу и написал рукописную книгу в 130 страниц. Она называлась «Непилотируемый космический аппарат: взгляд изнутри», что — как Алан первым признает — было «достаточно забавным заглавием для ребенка, который целиком и полностью находился вне космической индустрии и учился в процессе написания».
Но это сработало. Алан не только заполучил весь комплект полетных планов программы «Аполлон», он еще и попал «под крылышко» к Джону МакЛэйшу, начальнику управления NASA по связям с общественностью в Хьюстоне, который часто выступал с рассказами о полетах «Аполлонов» по телевидению. МакЛэйш действительно начал пересылать Алану бесконечный поток технической документации по программе «Аполлон», не только полетные планы, но и руководства по операциям командного модуля, описания действий астронавтов лунного модуля на поверхности Луны и многое другое. Алан начал мечтать о карьере, связанной с космосом, но понимал, что ему предстоит еще 10 лет учебы, прежде чем он приобретет достаточно технических навыков, чтобы после колледжа присоединиться к тем, кто трудится над космическими программами.
Большое путешествие
Примерно в то же время, когда зародилась их дружба с Джоном МакЛэйшем, Алану в руки попал номер National Geographic за август 1970 г. На обложке журнала был изображен Сатурн — так, как он мог бы выглядеть с одного из своих спутников. На рисунке гигантская, окруженная кольцом планета лежала под углом, проплывая через черноту космоса над изрезанным кратерами, ледяным чужим пейзажем, который выглядел одновременно и реальным, и совершенно фантастическим. Многие планетологи одного с Аланом возраста вспоминают, что в детстве листали заглавную статью этого номера под названием «Путешествие к планетам». В ней было нечто вроде магии — полеты автоматических аппаратов, и дети зачитывались ею, как сегодняшние подростки — историями о Гарри Поттере.
В статье описывалось, как в следующие десятилетия NASA планирует запустить ряд автоматических аппаратов, которые исследуют все планеты и превратят знания о них из научно-фантастических фантазий в настоящие фотографии известных миров.
Изучение Солнечной системы представлялось как непрерывная череда путешествий. Статья сопровождалась биографическими справками о первом поколении ученых-планетологов, среди которых был Карл Саган, задумывающих полеты, запускающих космические зонды и обрабатывающих информацию, полученную в первых экспедициях. К 1970 г. NASA удалось запустить только семь аппаратов к другим планетам: три к Венере и четыре к Марсу. Все эти первые межпланетные полеты были «пролетами», когда аппарат просто приближается к планете и не имеет возможности замедлиться, чтобы выйти на орбиту или совершить посадку. В течение нескольких часов при минимальном сближении он делает так много фотографий, как только возможно, и собирает всю доступную информацию. (Надо отметить, что мы сказали «просто», но на следующих страницах этой книги вы увидите, что на самом деле ничего простого в этом нет.)
Статья в National Geographic рассказывала, что 1970-е гг. обещают стать «десятилетием исследования планет», и приводила многообещающий список запланированных и ожидаемых экспедиций NASA, которые открывали человечеству неизвестную часть Солнечной системы. На 1971 г. был намечен выход двух автоматических станций на орбиту вокруг Марса. Далее должны были состояться первые полеты в «неизведанное королевство», как тогда называли внешние планеты Солнечной системы. «Пионеру-10» и «Пионеру-11» предстояло добраться до Юпитера в 1973 и 1974 гг., а затем отправиться дальше, чтобы в далеком 1979-м достичь Сатурна.
Вскоре после этого «Маринер-10» должен был нанести первый визит Меркурию, по пути пролетев мимо Венеры, где ему впервые предстояло совершить гравитационный маневр — изящный трюк, который с тех пор стал обязательным для перемещения по Солнечной системе. При таком маневре космический аппарат посылают по траектории, проходящей очень близко к планете, что придает ему приращение скорости и направляет к следующей цели. Это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, как будто мы получаем что-то из ничего, но на самом деле все работает — уравнения небесной механики не лгут. На планету крохотная потеря орбитальной скорости, которой она делится с космическим аппаратом, не оказывает заметного эффекта, но аппарат получает колоссальный толчок в нужном направлении. Планировалось, что «Пионер-11» использует такой трюк во время пролета мимо Юпитера, что позволит ему отправиться к Сатурну.
Если все эти экспедиции пройдут успешно, то еще до конца десятилетия космические аппараты с Земли посетят все пять планет, известных с древних времен, — от Меркурия до Сатурна. И более того, «Пионер-10» и «Пионер-11», набрав достаточную скорость, могли бы в конце концов вырваться из плена притяжения Солнца, став первыми построенными людьми аппаратами, покинувшими Солнечную систему (вместе со своими верхними ракетными ступенями).