Космические хроники, или Почему инопланетяне до сих пор нас не нашли

Давайте поговорим и об областях, где Солнце слишком тусклое. Представьте себе, что вы планируете установить космическую станцию во внешних частях Солнечной системы, например в окрестности Юпитера, где солнечный свет в 27 раз слабее, чем у Земли. Если такой станции требуется столько же энергии, сколько МКС, понадобятся солнечные панели размером в 11 гектаров – больше, чем двадцать футбольных полей. Думаю, что это нереально. Чтобы проводить серьезные исследования в космических глубинах, чтобы позволить исследователям (или поселенцам) пребывать там значительное время, чтобы использовать оборудование на поверхностях далеких планет и их спутников, нужно получать энергию не от Солнца, а из других источников.

Сначала 1960-х годов космические аппараты часто получали электроэнергию от тепла, выделяющегося при распаде радиоактивного плутония. На некоторых из «Аполлонов», летавших к Луне, а также на «Пионере-10» и «Пионере-11» (уже находящихся в 16 миллиардах километров от Земли и направляющихся в межзвездное пространство), на «Викинге-1» и «Викинге-2» (успешно осуществивших экспедиции к Марсу), на «Вояджере-1» и «Вояджере-2» (также направляющихся в межзвездную среду, при этом «Вояджер-1» уже обогнал «Пионеры»), на «Улиссе» (направленном к Солнцу), на зондах «Кассини» (к Сатурну) и «Новые Горизонты» (к Плутону и Поясу Койпера) были установлены радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи), работавшие на плутонии. РИТЭГ – это долговременный источник атомной энергии. Еще более эффективную и энергичную установку можно было бы создать на основе атомного реактора, который мог бы одновременно быть источником и реактивного движения, и электрической мощности.

Конечно, некоторые люди проклинают атомную энергетику. Причины этого лежат на поверхности. Неосторожное обращение с плутонием и другими радиоактивными веществами представляет большую опасность, а неконтролируемая цепная реакция – еще опаснее. Нетрудно составить список уже случившихся и потенциальных катастроф: в 1978 году – радиоактивное загрязнение в Северной Канаде из-за аварии советского спутника «Космос-954»; в 1979 году – частичное расплавление реактора на атомной станции Three Mile Island, расположенной на реке Саскеханна около города Харрисбург, штат Пенсильвания; в 1986 году – взрыв на Чернобыльской атомной станции, на территории современной Украины; плутоний в старых РИТЭГах, все еще используемых (и частично разворовываемых) для питания маяков в удаленных районах Северо-Восточной России. Произошедшая в марте 2011 года в результате 9-балльного землетрясения после ужасного цунами авария на атомной станции Фукусима, расположенной на Северо-Восточном побережье Японии, только усилила старые страхи. Общественные организации вроде «Глобального объединения против оружия и атомных установок в космосе» (Global Network Against Weapons and Nuclear Power in Space) хорошо помнят эти и подобные им события.

Но помнили о них также ученые и инженеры, работавшие в проекте НАСА под названием «Прометей».

Не отрицая угрозы, которую несут в себе атомные установки, НАСА старается скомпенсировать риски за счет усиления соответствующей системы безопасности. В 2003 году в рамках проекта «Прометей» агентство поручило разработчикам создать маленький атомный реактор, который можно было бы безопасно отправить в космос и который был бы способен обеспечивать необходимую электрическую мощность для бортовых систем и одновременно питать ионный двигатель – такого же типа, как у «Дип спейс-1».

Чтобы оценить прогресс технологии, сравним выходную мощность РИТЭГов на «Викингах» и «Вояджерах» с более современными установками. Первые выдавали менее сотни ватт – примерно столько потребляет ваша настольная лампа. РИТЭГи на «Кассини» работали немного лучше, выдавая почти 300 ватт – этого хватило бы для небольшого кухонного комбайна. Планировалось, что атомный реактор, разрабатываемый в проекте «Прометей», будет выдавать 10 000 ватт полезной мощности для научной аппаратуры – этой мощности хватило бы для исполнения рок-концерта.

Чтобы в полной мере использовать такой поистине прометеевский скачок мощности, был предложен амбициозный научный проект под названием «Орбитальные исследования ледяных спутников Юпитера» (Jupiter Icy Moons Orbiter, JIMO). Целью этой миссии были Каллисто, Ганнимед и Европа – три из четырех крупнейших спутников Юпитера, открытых Галилеем в 1610 году (четвертый, Ио, усеян активными вулканами, пышущими жаром). При всей своей холодности, эта троица весьма привлекательна, потому что под толстым слоем льда могут скрываться обширные резервуары жидкой воды, содержащей – или когда-то содержавшей – еще неизвестные нам формы жизни.