04.04.2012

Учёные NASA предложили послать наноспутник за грунтом Фобоса

Исследователи из Лаборатории реактивного движения объявили о принципиальной возможности отправки к Марсу недорогого аппарата, весящего всего пару-тройку килограммов. За счёт ряда любопытных приёмов такой миниатюрный разведчик мог бы совершить настоящую межпланетную экспедицию.

Задачу доставки крупиц грунта Фобоса на Землю авторы концепции возлагают на станцию, состоящую из пары сцепленных спутников стандарта CubeSat. Каждый такой аппарат имеет размер 10 х 10 х 10 см и весит килограмм или немногим больше. Обычно наноспутники запускают как попутную нагрузку на низкие околоземные орбиты. Но им по плечу и самостоятельные межпланетные миссии, полагают специалисты NASA.

Интересное совпадение – о том же самом буквально на днях заявили европейские учёные, создавшие для «кьюбсатов» ультракомпактный и лёгкий ионный двигатель. Но в предложении JPL речь идёт о небольшом (с поперечником всего в три-четыре метра) солнечном парусе, идентичном использованному на спутнике NanoSail-D.

Кажется, что подобная конструкция малопригодна для разгона аппарата до высоких скоростей и потому межпланетный перелёт едва ли будет возможен. Но исследователи нашли способ обойти ограничение, накладываемое малой тягой столь компактного паруса.

По информации Gizmag, JPL предлагает сначала перевести наноспутник с околоземной орбиты в точку Лагранжа L1 между Землёй и Луной. Здесь достаточно будет небольшого импульса в нужный момент, чтобы столкнуть аппарат на "межпланетную супермагистраль".

Эта незримая гравитационная ниточка соединяет точки Лагранжа разных планет Солнечной системы. По этой дорожке машину будет подталкивать тонкий баланс сил притяжения между спутником и рядом планет. В результате ему не понадобится высокая скорость для того, чтобы покинуть окрестности Земли и прибыть к Фобосу. Пусть сама дорога и займёт довольно много времени.

На спутник Марса связка двух наносателлитов садиться не будет. В таком случае даже солнечный парус не сможет вернуть их домой. Гравитация Фобоса, конечно, мала, но ведь и парус развивает почти невесомое усилие.

Вместо посадки авторы концепции предлагают интересный трюк. Летящие по гиперболической орбите близ Фобоса аппараты разойдутся на некоторое расстояние, будучи соединёнными тросом. За счёт вращения связки часть с парусом окажется на более высокой «дорожке», а второй аппарат на очень короткое время подойдёт к поверхности луны и соприкоснётся с ней, причём со скоростью, близкой к нулю.

В этот момент сработает грунтозаборное устройство. В простейшем случае это может быть простая липучка, к которой прицепится несколько крупинок. Тут же трос между спутниками подтянет этот спускаемый аппарат вверх и вся связка начнёт разгон для возврата домой.

Для обратной дороги будет использоваться та же «супермагистраль». Путь долгий, но почти не требующий усилий со стороны космического аппарата. А после возвращения в окрестности нашей планеты «нанофобосгрунт» мог бы выйти на орбиту МКС, где его подобрали бы астронавты.

Пока никто не говорит, состоится ли такая экспедиция, но уже сама принципиальная её возможность выглядит очень заманчиво в глазах учёных. Да и агентству есть над чем подумать – типичная стоимость миссии CubeSat составляет всего $100 тысяч.

Леонид Попов

Источники:

1. MEMBRANA