Planetolodzy zaczynają być podekscytowani potencjałem statku kosmicznego

Jennifer Heldman wpatrywała się w ekrany komputerów przy swoim biurku, obserwując, jak górny stopień rakiety uderza w wulkan w pobliżu południowego bieguna księżyca. Basim Nauki ścisłe2,3-tonowy kawałek stali uderzył w księżyc z siłą 2 ton trotylu.

Był październik 2009 roku, a Heldman śledził wpływ z wnętrza NASA Ames Science Operations Center w Kalifornii. Jako 33-letnia planetolog odbyła swoją pierwszą dużą misję w NASA, koordynując obserwacje zderzeń za pomocą teleskopów naziemnych.

NASA starała się „dotknąć lodu” misją LCROSS. Chociaż lądowania Apollo w latach 60. i na początku 70. XX wieku doprowadziły do ​​powstania szarego, jałowego świata, naukowcy uwierzyli, że lodowe kieszenie zostały uwięzione pod ciemnymi jak smoła kraterami pod biegunami, pozostałościami po miliardach lat komet. wpływy. Zadaniem Centaura było wysadzenie jednego z tych kraterów i sprawdzenie, czy naukowcy mieli rację.

Po zbadaniu danych NASA ogłosiła, że ​​rzeczywiście znalazła wodę w kolumnie pary z kolizji centaurów, a także materiał wyrzucony przez eksplozję.

Dla Heldman był to kluczowy moment w jej karierze. To doświadczenie ugruntowało jej zainteresowanie jako planetologa podążaniem za wodą. „To naprawdę niesamowite, jak głębokie są wyniki tej misji” – powiedziała.

Odkrycie lodu wodnego na Księżycu rzuca światło na epokę, w której planetolodzy odkryli lód i wodę w całym Układzie Słonecznym – na pokrytych lodem księżycach Europy i Enceladusa, na Marsie i pod nim, a być może nie tylko. Odległe lokalizacje, takie jak wnętrze największego księżyca Plutona lub Neptuna, Trytona. Naukowcy odkryli, że patrząc poza Ziemię, woda była prawie wszędzie.

Odkrycia te przyniosły wiele kłopotliwych perspektyw. Tam, gdzie istniała woda – lub kiedyś była – życie mogło ewoluować. Dlatego naukowcy nie szukają już tylko skamieniałości w wyschniętych dnach jezior na Marsie; Zaczęli szukać organizmów w wielkich oceanach Europy, Enceladusie i innych miejscach. Również dla eksploracji człowieka rozprzestrzenianie się wody stanowiło wielką szansę. Wszędzie tam, gdzie jest woda, są składniki paliwa rakietowego – ciekły wodór i ciekły tlen.

Co istotne, odkrycia te wpłynęły na koncentrację programów naukowych NASA i lotów kosmicznych. NASA coraz częściej wykorzystuje swój roczny budżet na badania planetarne, który wynosi około 3 miliardów dolarów rocznie, aby wspierać misje, które mogą znaleźć życie w przeszłości, a nawet teraźniejszość na innych światach. A od czterech lat agencja kosmiczna opracowuje plan wysłania astronautów na Księżyc, prawdopodobnie w celu wydobycia tam wody, w ramach przygotowań do wysłania ludzi na Marsa.

Dla naukowców zawsze jest więcej pytań niż odpowiedzi. I zawsze jest więcej zadań, które chcą zrobić, niż pieniędzy dostępnych na latanie. Wszechobecna woda sprawiła, że ​​naukowcy chętniej wypuszczają roboty do Układu Słonecznego, aby w końcu znaleźć i scharakteryzować złoża lodu i podziemne oceany. Tak jak dowiadujemy się, że Układ Słoneczny skrywa o wiele więcej tajemnic, niż kiedykolwiek sobie wyobrażaliśmy – co sprawia, że ​​nasza niezdolność do lotu i uwolnienia go jest szczególnie frustrująca.

Ale co, gdybyśmy mogli?

Niektórzy planetolodzy są przekonani, że nowa rakieta SpaceX, z niespotykanymi możliwościami podnoszenia i potencjalnie niskimi kosztami, może otworzyć Układ Słoneczny na nową erę eksploracji. Wyobraź sobie wysłanie lądownika do Europy, która ma rozległy i ciepły ocean podpowierzchniowy. Podczas ostatnich spotkań planistycznych NASA naukowcy rozważali wysłanie złożonego statku kosmicznego, kosztującego miliardy dolarów, do prowadzenia badań naukowych w Europie. W najlepszym razie mieli nadzieję, że znajdą tam ładunek instrumentów naukowych o wielkości i masie małej lodówki.

W przeciwieństwie do tego, w przypadku statku kosmicznego NASA może wylądować w pamięci podręcznej ładunków naukowych wielkości nieumeblowanego parterowego domu.

„Możesz naprawdę skorzystać z inżynierii statków kosmicznych i uzyskać dostęp do zewnętrznego Układu Słonecznego w sposób, o którym wcześniej nie myśleliśmy” – powiedział Heldman. „Może to zapewnić nowy, rewolucyjny sposób odkrywania tych światów”.

Początki statku kosmicznego

Inżynierowie SpaceX ciężko pracowali nad rozwojem statku kosmicznego od około pięciu lat, aw ciągu ostatnich dwunastu miesięcy wykonali kilka wczesnych lotów testowych. Pozostało jeszcze wiele pracy technicznej, ale wydaje się, że firma jest na dobrej drodze do dostarczenia bardzo ciężkiej, w pełni wielokrotnego użytku, taniej rakiety, która prawdopodobnie będzie w stanie dostarczyć do 100 ton na powierzchnię większości obiektów w Solarze. System.

SpaceX i jego założyciel, Elon Musk, postrzegają statek kosmiczny jako główną rakietę, która zabierze ludzi na Marsa i zbuduje tam samowystarczalną osadę. Ale taki pojazd miałby niezliczone inne zastosowania do celów naukowych, eksploracyjnych i obronnych.

Wysoce niezawodna wersja statku kosmicznego prawdopodobnie pozostanie kilka lat, ale statek może rozpocząć serię orbitalnych lotów testowych już w 2022 roku. Program eksploracji ludzi NASA ma teraz tak duże zaufanie do statku kosmicznego, że agencja kosmiczna wybrała statek kosmiczny służyć jako system lądowania Artemis Moon Program. Teraz, jeśli statek kosmiczny ulegnie awarii, NASA nie wróci na Księżyc.

„Statek kosmiczny może dostarczyć bezprecedensowe ilości ładunku na Marsa i w inne miejsca” – powiedział Heldman. „Planetolodzy muszą zastanowić się, jak wykorzystać tę zdolność, ponieważ jest niezwykła. A jeśli chcemy wykorzystać te możliwości, aby zdobyć ładunki podczas bezzałogowych lotów testowych, musimy wystartować”.

SpaceX pierwszy Zbliż się do społeczności planetologów W 2018 roku seria „Warsztatów marsjańskich” dotyczyła podstawowych pytań, takich jak potencjalne miejsca lądowania na planecie i luki w wiedzy, które należy uzupełnić, zanim ludzie będą mogli żyć i pracować bezpiecznie na powierzchni.

Firma zaprosiła wybitne nazwiska ze społeczności badawczej Marsa, a dziesiątki wzięły w niej udział. Niektórzy byli już przekonani do wizji SpaceX, ale inni byli sceptyczni. Z biegiem czasu, kiedy SpaceX budowało i testowało prototypy, nawet niektórzy sceptycy zaczęli kupować, wierząc, że Starship naprawdę się wydarzy.

„Gdy statek kosmiczny zaczął wyglądać bardziej realistycznie, zmieniło to opinie ludzi” – powiedziała Tanya Harrison, planetolog i ekspert ds. Marsa, która brała udział w spotkaniach. „Wybór statku kosmicznego do misji księżycowych był ogromnym wzmocnieniem wiarygodności”.