«Учёные сказали им «нет». Но они всё равно это сделали».
Так можно описать новую главу миссии Hayabusa2. Этого не было в изначальном плане. Это было небезопасно. Скорее всего, это была самая безрассудная идея, которую когда-либо придумали инженеры и учёные JAXA вместе взятые. И тем не менее, она оказалась блестящей.
Утром 5 июля (по японскому времени) стареющий космический аппарат совершил пролёт мимо околоземного астероида Ториинэ. Результаты были получены 6 июля и преподнесли два шокирующих открытия, которые никак не укладывались в таблицы оценки рисков. Ториинэ — это не просто глыба камня. Это контактная бинарная система — пара кусков материи, скреплённых гравитацией. Снимки оказались огромными. Чёткими. Гораздо ярче и детальнее, чем команда миссии могла ожидать от такого старого и быстро движущегося аппарата.
«Мы и представить не могли, что это будет контактная бинарная система, — сказал Макото Ёсикава, бывший руководитель миссии Hayabusa2, во время презентации в Польше 10 июля. — Изначально мы не думали, что сможем сделать снимки настолько крупного плана… Но изображение получилось намного большим, чем мы ожидали».
Вот оно, вознаграждение. Результат месяцев споров, ночных дебатов и одного конкретного предложения, предложенного в последний момент, от которого у половины присутствовавших сжалось сердце. Этот пролёт вывел Hayabusa2 на самую грань её конструктивных возможностей. Это было опасно. Это было беспрецедентно.
Как JAXA решила проигнорировать экспертов
Давайте расставим всё по местам. Hayabusa2 была запущена в 2014 году. Она встретилась с астероидом Рюгу, взяла образцы грунта и доставила их на Землю в 2022 году. Миссия успешна. Абсолютно. Основные задачи выполнены. И поэтому JAXA предоставила ей «дополнительный кредит». Побочное задание.
План был таков: совершить пролёт мимо астероида 1998 KY25 для ознакомления и встретиться в 2031 году с гораздо меньшим объектом 1998 KY11 для полноценной стыковки.
Стандартная процедура для облёта астероида предполагает безопасную дистанцию. Вы держитесь на расстоянии. Обычно около 100 километров. Это вежливая дистанция. Она позволяет камерам сделать приличную карту формы, не рискуя многодолларовым оборудованием о кусок космического мусора, на котором могут оказаться скрытые опасности.
Ёсикава отметил, что для большинства миссий 100 километров — это правило. Но для Hayabusa2 это было слишком далеко. Изображения получились бы размытыми пятнами. Бесполезными для детального изучения. Инженеры предложили альтернативу: 10 километров. Научная команда согласилась. 10 километров. Тесновато, но ещё безопасно.
Они пошли дальше. Инженеры подтвердили, что могут сблизиться с центром Ториинэ на расстояние 1 километра. Учёные были в восторге. Наконец, фотографии, которые можно будет реально изучить.
Но здесь случился поворот. За тридцать дней до сближения Юя Мимасу, руководитель команды продлённой миссии, предложил нечто дерзкое. Он хотел сблизиться на 800 метров. В полумиле от вращающейся горы без гравитации в середине ниоткуда.
В зале взорвалось. Некоторые учёные категорично заявили: «Нет. Это слишком опасно». Вспыхнул жаркий спор. Вы выбираете между получением данных и разрушением исправного космического аппарата.
Риски изучения неизвестного астероида
Зачем рисковать? Потому что неизвестные переменные уничтожают миссии. Точные размеры Ториинэ не были установлены. Наземные наблюдения указывали на наихудший сценарий: объект размером 1400 на 400 метров. Пролёт на расстоянии 800 метров означал, что мы切入аем угол буфера безопасности.
Оптика аппарата уже была повреждена. Годы подъёма пыли при посадке на Рюгу слегка помутнили её. Навигация должна была быть идеальной.
«Анализ финальной навигации показал, что ошибка нацеливания составляет около 200 метров, — сказал Ёсикава. — Это оставляло мало места для ошибок. Но они рискнули. Почему?»
Потому что программное обеспечение было обновлено. Это была новая технология для этой конкретной высокоскоростной манёвренной операции. Hayabusa2 использовала наземное наведение за три часа до сближения, а затем переключилась на бортовую обработку. «Мы разработали для этого специальное ПО, — вспоминает Ёсикава. — И оно сработало».
Оптическая камера навигации сделала потрясающие снимки двух долей Ториинэ. Но главная ценность здесь не только в фотографиях. В том, что они доказывают: мы способны делать вещи, когда действительно стараемся.
Чему мы научились во время сближения с Ториинэ
Славу принимал не один инструмент. Все четыре научных комплекта Hayabusa2 вышли на полную мощность. Тепловизор (TIR) записал девять секунд тепловых сигнатур прямо перед самым близким пролётом. Эти тепловые данные независимо подтвердили теорию о контактном бинарном объекте. Подобного распределения тепла не увидеть, если перед вами只有一个 тело.
Спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIRS3) собрал химические данные. Лазерный имиджер (LIDAR)? Он предоставил нечто исторически редкое: успешное измерение с помощью лидара во время активного высокоскоростного пролёта мимо астероида. До этого никто не знал наверняка, работает ли лазерное дальномерное зондирование в таких агрессивных условиях. Оно работает.
Но есть и подвох. Прямая передача данных сейчас минимальна. На Землю вернулся только критический минимум — 25 мегабайт срочной информации. Остальное? Около 300 мегабайт общего объёма. Данные ждут своей очереди в памяти аппарата. Почему задержка? Аппарату нужно было покинуть опасную зону. 9 июля ионный двигатель Hayabusa2 снова был запущен. Сейчас он крейсирует, направляясь к двум гравитационным манёврам у Земли в конце 2027 и начале 2028 годов.
Он запустит ионные двигатели на четыре месяца, прежде чем отправить основную часть сокровищ на Землю. Месяцы ожидания. Вопрос: выжили ли данные в темноте глубокого космоса?
Но есть и более широкая картина. Выходящая за рамки просто ещё одной крутой фотографии. Ёсикава видит в этой миссии генеральную репетицию чего-то более серьёзного. Оборотной, защитной стороны.
«Этот пролёт служит демонстрацией концепции быстрой разведки в планетарной обороне», — объяснил Ёсикава на конференции. Он доказывает, что мы способны охарактеризовать опасный, неизвестный объект за доли секунды.
Мы можем не знать, на что смотрим. У нас может не быть времени. Но благодаря этому рискованному шагу мы знаем, как быстро схватить объект, изучить его и извлечь уроки. В мире нет времени на безопасные пролёты на 100 километров, когда камень летит прямо на вас. Иногда нужно лететь близко к огню.
Так что, когда наступит следующая чрезвычайная ситуация, а она наступит, мы останемся на безопасном расстоянии и будем надеяться на лучшее? Или, как это сделал JAXA с Ториинэ, мы решим рассмотреть ситуацию предельно чётко?
Выбор сделан. Мы летим близко. Нам просто нужно ждать файлы.
