За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

Только представьте, каково это — участвовать в конкурсе предложений, построить космический аппарат, успешно отправить его на другую планету и потерять так близко от цели. Это стало кошмаром, преследующим операторов управления АМС, после которого они просыпались посреди ночи в холодном поту и маниакально проверяли и перепроверяли каждую мелочь в каждом плане своих «птичек». Очень горько понимать, что, даже несмотря на то, что команда состоит из умных, преданных своему делу людей, все может пойти кувырком. К счастью для «Новых горизонтов» и будущего землян 2015 г., которым предстояло влюбиться в Плутон, когда «Новые горизонты» до него доберутся, Элис Боуман и ее команда превосходно управляли своим аппаратом во время его проверки.

Сразу после старта время тянулось медленно — члены полетной команды только привыкали управлять своим аппаратом. Но, проверяя все больше систем, они приобрели уверенность в своих силах, а «Новые горизонты» продолжали прекрасно работать, и время понеслось вскачь.

Но не все шло идеально. Всего через несколько недель после старта инженер системы наведения Гейб Роджерс заметил, что два двигателя ориентации включаются во много раз чаще, чем должны. Оказалось, проблема связана с ошибкой в проектировании, сделанной годы назад, в одной сводной таблице, из-за чего были приобретены двигатели ориентации по неверным техническим требованиям. В этой содержащей ошибку сводной таблице какой-то инженер неправильно рассчитал массу космического аппарата и его балансировку, и, в отличие от тысяч других расчетов, эта ошибка каким-то образом не попалась на глаза ни одной из независимых инженерных проверок. Поэтому теперь, в полете, двигателям ориентации приходилось работать больше, чтобы компенсировать неправильные технические характеристики, и они включались слишком часто. Их срок работы был рассчитан примерно на 500 000 использований, и компьютерные модели показывали, что к тому времени, когда закончится исследование Плутона, произойдет не более 250 000 включений. Но теперь двигатели работали слишком часто, и предполагалось, что до пролета Плутона они включатся более миллиона раз. Ого-го!

Чтобы исправить эту ситуацию, команда реализовала тщательно продуманные новые способы управления тем, как часто аппарат будет поворачивать в будущем, сберегая использование двух двигателей ориентации с неверными техническими характеристиками. Также инженеры начали «разгружать» эти двигатели, используя резервные. С резервными была такая же проблема, но, чередуя разные наборы и ограничивая их использование при некоторых видах маневров, команда управления полетом могла сочетать их так, чтобы ни главный, ни основной комплекты не превысили лимит в 500 000 пусков по пути до Плутона. Опасной ситуации удалось избежать, урок был усвоен. Но это выявило проблему, с которой команде придется жить в течение всего путешествия.

Еще одной ключевой задачей в эти первые недели полета была корректировка траектории для того, чтобы достичь точки гравитационного маневра в поле притяжения Юпитера, где космический аппарат получал толчок для движения к Плутону. Через две недели тщательного отслеживания «Новых горизонтов» с помощью радио и орбитальных расчетов стало понятно, что «Атлас» вывел их на практически идеальную траекторию и, чтобы довести ее до совершенства, потребуется только кратковременное включение корабельного двигателя. В результате для коррекции траектории после пуска потребовалось меньше топлива, чем планировалось при создании двигательной установки. Эта экономия давала команде бонус, который можно было потратить либо при пролете мимо астероида в июне, либо при более основательном исследовании пояса Койпера после Плутона. Алан решил выбрать «журавля в небе» — оставить топливо на изучение пояса Койпера, который входил в список основных целей экспедиции, а не на пролет астероида, который целью экспедиции не являлся, хотя и мог состояться в скором времени и был достаточно соблазнительной целью.

Чтобы доработать траекторию к Юпитеру, по оценкам навигационной команды, требовалось включить бортовой двигатель, чтобы изменить скорость космического аппарата всего на 18 м / с, или примерно на 64 км/ч. Не так уж много, если учесть, что «Новые горизонты» мчались со скоростью почти 60 000 км/ч! Но если не провести коррекцию, то эти 64 км/ч за все те часы, которые остались до прибытия к Юпитеру 1 марта 2007 г., вырастут в ужасающую цифру в 640 000 км, которая, в свою очередь, приведет к тому, что аппарат промахнется мимо Плутона на несколько сотен миллионов километров!