
Когда космический аппарат NASA «Новые горизонты» пролетел мимо Плутона в 2015 году, он открыл удивительный мир льда и туманов, изрезанный геологическими процессами. Эти данные намекали на то, что подповерхностный океан мог играть ключевую роль в недавней истории карликовой планеты. Спустя десятилетие после пролета ученые все еще пытаются разгадать тайны этого далекого мира.
«Остается еще много вопросов без ответов», — заявила Карли Хауэтт, планетолог из Оксфордского университета и участница команды «Новых горизонтов», на конференции «Прогресс в изучении системы Плутона: 10 лет после пролета» в Лореле, штат Мэриленд. Чтобы найти ответы, Хауэтт и ее коллеги разработали концепцию новой миссии «Персефона», которая может стать преемником «Новых горизонтов».
Эта миссия, направленная в дальние уголки Солнечной системы, займет несколько десятилетий, но пока не получила одобрения. «Аппарат может проработать более 50 лет, бросая вызов инженерам, системам управления и анализу данных», — отмечает Хауэтт в исследовании 2021 года, опубликованном в *Planetary Science Journal*.
Подповерхностный океан?
Название «Персефона» отсылает к греческой мифологии — супруге Плутона, царице подземного мира. Миссия будет оснащена 11 инструментами, аналогичными тем, что использовались в предыдущих экспедициях, но модернизированными. Главная цель — подтвердить наличие подледного океана на Плутоне.
До пролета «Новых горизонтов» идея жидкого океана казалась фантастикой. Однако молодой, почти безкратерный рельеф Плутона заставил ученых пересмотреть свои взгляды. По одной из гипотез, океан мог сохраниться благодаря приливным взаимодействиям с Хароном — крупнейшим спутником Плутона, который по массе сравним с самой планетой. Если в воде содержится достаточное количество аммиака или солей, ее температура замерзания снижается, что могло предотвратить превращение океана в лед.
В отличие от «Новых горизонтов», которые изучали Плутон всего несколько часов, «Персефона» выйдет на его орбиту и проработает там три года. «Нет ничего лучше близости», — подчеркивает Алан Стерн, руководитель миссии «Новые горизонты»
Что исследует «Персефона»
Среди ключевых задач — поиск «ископаемого вздутия» на поверхности Плутона, которое могло образоваться из-за гравитационного воздействия Харона. Также аппарат изучит состав планеты и ее спутников, измерит толщину ледяного покрова и запечатлет в высоком разрешении те регионы, которые «Новые горизонты» не смогли рассмотреть из-за темноты.
Особый интерес представляют экзотические структуры вроде лезвий метанового льда в районе Тартарус Дорса и загадочной ледяной горы на Хароне. Спектрометры «Персефоны» проанализируют атмосферу Плутона, которая, как выяснилось, медленно «перетекает» на Харон, окрашивая его полюса в красный цвет. Кроме того, аппарат исследует четыре малых спутника Плутона — Никту, Гидру, Керберос и Стикс, — чтобы определить состав их поверхностей.
Поколение Плутона: вызовы миссии
Путешествие к Плутону займет около 27 лет. Для питания аппарата потребуется пять радиоизотопных генераторов (РИТЭГ), что проблематично при нынешнем дефиците плутония-238. Стоимость миссии оценивается в $3 млрд. Кроме технических сложностей, возникает вопрос преемственности: проект рассчитан на три поколения ученых, что требует тщательного планирования передачи знаний.
Стартовое окно для «Персефоны» открывается с 2029 по 2032 год. После этого следующая возможность появится лишь через десятилетие. Пока миссия остается концепцией, но, как отмечает Хауэтт, сама проработка таких проектов помогает NASA определять приоритеты в исследовании дальнего космоса.
Будущее исследований Плутона
Современные технологии открывают новые перспективы. Например, данные телескопа Джеймса Уэбба уже проливают свет на химический состав Харона. Кроме того, разработка более эффективных РИТЭГ и сотрудничество с ESA или JAXA могут снизить затраты. Ученые также надеются, что симуляции климата Плутона помогут точнее предсказать динамику его гипотетического океана.
«Персефона» — амбициозный шаг, но, как и полвека назад с программой «Вояджер», человечество готово бросить вызов времени и расстоянию, чтобы раскрыть секреты ледяного мира на краю Солнечной системы.