Космонавтика неочевидная, но вероятная
Горячие тучи Венеры, несущие едкие капли серной кислоты. Ледяные озера жидкого метана на Титане. Миллиарды километров, отделяющие Землю от далекого Плутона. Зонды, которые изучают самые интересные тела Солнечной системы, встречаются с самыми экстремальными испытаниями и условиями, непохожими ни на что, с чем можно столкнуться на нашей скромной планете. Необычные требования и задачи приводят к появлению необычных проектов космических аппаратов – от механических шагающих планетоходов до гибких субмарин, готовых спуститься на дно подледного океана где-нибудь на спутнике Юпитера или Сатурна. Сегодня они кажутся совершенной экзотикой, но когда-нибудь в будущем мы станем следить за их работой так же, как сегодня наблюдаем за орбитальными зондами или марсоходами.
Цель >> Венера
Венеру, схожую с нашей планетой размерами и орбитой, можно назвать злой сестрой Земли: ее характер испортил мощнейший парниковый эффект. Океаны воды на поверхности давно испарились, и планету окутали густые облака сернистого газа и серной кислоты. Средняя температура здесь превышает 460 °С, у поверхности давление атмосферы в 92 раза выше, чем на Земле, и вся она вовлечена в один гигантский ураган, скорость ветра в котором достигает сотен километров в час.
«Венера слишком безжалостна к такому сложному электронному управлению, которое реализовано на марсоходах. Но имея полностью механическую систему, вы можете рассчитывать выжить здесь в течение целого года» Джонатан Содер, Лаборатория реактивного движения NASA
Программа >> NIAC (NASA Institute for Advanced Concepts)
В американском космическом агентстве к «фантастическим» проектам относятся с большим вниманием и с 1998 года реализуют программу NIAC, каждый год отбирая и поддерживая самые перспективные идеи, пусть даже и не готовые к воплощению в ближайшем будущем. Среди них и постройка космического лифта на Луне, и исследовательские бионанороботы, объединяющие механические компоненты с молекулами белков и ДНК. Ежегодно в NIAC отбирают около 20 проектов, авторам которых выделяются средства на их проработку (в 2017 году сумма составила 125 тыс. долларов). Несколько из них проходят во второй этап и получают дополнительное финансирование и время.
«Программа NIAC (...) дает возможности и ресурсы для изучения визионерских идей и концепций, которые мы затем всесторонне оцениваем и иногда включаем в портфолио перспективных технологий, находящихся на ранней стадии разработки» Стив Джарзик, глава Управления по технологиям космических миссий NASA
Миссия >> VAMP / Venus Atmospheric Maneuverable Platform
Разработчик >> Northrop Grumman
Летательный аппарат может быть доставлен к Венере в сложенном виде и уже на орбите расправит свои 55-метровые крылья. Разработчики планируют, что он будет парить над плотными облаками, выше самых свирепых ветров и бурь, и проведет исследования с высоты 52–68 км.
Миссия >> AREE / Automaton Rover for Extreme Environments
Разработчик >> Лаборатория реактивного движения NASA
Планетоходу AREE тяжелый характер Венеры пойдет только на пользу. Мощные ветры, раскручивая ротор, позволят накапливать энергию в системе пружин, а те обеспечат работу механической вычислительной машины и шагающее движение на манер ходячих скульптур нидерландского скульптора Тео Янсена. По сути, AREE – это межпланетный автоматон, роботизированный механизм, не использующий электронику, слишком ненадежную в этих условиях. Самым сложным вопросом остается связь; возможно, она будет использовать аналоговые носители, которые аппарат отправит вверх на борту небольших воздушных шаров.
Цель >> Фобос
Миссия >> Brane Craft
Разработчик >> The Aerospace Corporation
Плоский космический аппарат позволяет добиться очень высокого отношения производимой энергии к собственной массе: при использовании тонкопленочных солнечных батарей оно достигает 7,7 кВт/кг. Эта энергия может питать массив миниатюрных ионных двигателей, позволяя активно маневрировать для удаления космического мусора на околоземной орбите или выхода на траекторию дальнего перелета. Квадратный метр Brane Craft весит всего 35 г, и разработчики планируют, что он сможет самостоятельно добраться до Фобоса, совершить посадку и затем вернуться к Земле, используя минимальные запасы рабочего тела – благородного газа, заключенного между двумя тонкими пленками из каптона.
«Разведчики Brane Craft способны высадиться практически на любой околоземный астероид, на Фобос, на Деймос, на множество тел пояса астероидов. Они могли бы выходить на орбиты Марса и Венеры и возвращаться обратно» Зигфрид Йенсон, NASA NIAC
Цель >> Титан
Крупнейший спутник Сатурна покрыт осадочной органикой: здесь происходит почти такой же круговорот жидкости, как и на Земле, хотя роль воды играет «природный газ», метан. Неплохо изученный миссией Cassini и зондом Huygens Титан остается одним из самых интригующих мест во всей Солнечной системе, где между плотных берегов из высокомолекулярных соединений и среди барханов из частиц водного льда текут реки легких органических веществ. Быть может, здесь скрывается и жизнь, совсем непохожая на нашу.