Небесный тихоход

Целый год добирался до пункта назначения автоматический аппарат SMART-1, запущенный в сентябре 2003-го Европейским космическим агентством. В следующие несколько дней этот уникальный зонд на ионной тяге выйдет на орбиту вокруг Луны, чтобы приступить к ее изучению.

При всём несовершенстве космической техники, скоростей, которые она способна развивать, достаточно для преодоления фантастических по земным меркам дистанций за сравнительно короткие сроки. Десятки часов до Луны, несколько месяцев до Марса, и даже внешние планеты Солнечной системы достижимы за считанные годы. Может быть поэтому очередная миссия, автоматическая экспедиция с негромким названием SMART-1, не привлекла к себе большого внимания. Стартовавший 27 сентября 2003 года, этот малыш (треть тонны всего лишь) потратил тринадцать месяцев лишь на то, чтобы преодолеть разделяющие Землю и Луну четыреста тысяч километров. Вместе с тем, построенный Европейским космическим агентством (ESA) небесный тихоход заслуживает самого пристального внимания, ибо занимает в ряду рукотворных межпланетных аппаратов особое место: свой путь SMART-1 преодолел, используя в высшей степени экспериментальный ионный двигатель.

Воспетый фантастами ионный движок столь же прост, сколь и эффективен. Для его функционирования необходимы две вещи: топливо в форме инертного ксенона и электричество. Первый был загружен на Земле - всего 60 литров. Электричеством станцию снабжают опять же экспериментальные солнечные батареи нового поколения, вдвое более производительные, по сравнению с теми, что широко используются сегодня в том числе и в космонавтике. Ксенон микроскопическими порциями впрыскивается в "камеру сгорания", где ионизируется и, истекая из дюз, рождает движущий импульс. Мощность ионного двигателя SMART-1 крайне невелика: тот же эффект в воздушной среде обеспечило бы помахивание открыткой. Но такой агрегат способен работать без перерыва многие месяцы. SMART-1 летел до Луны по хитрой, спиральной траектории, наматывая круги вокруг Земли, чтобы воспользоваться её гравитацией себе на пользу. Потратив почти весь ксеноновый запас, он преодолел за год с небольшим почти 80 миллионов километров, разогнавшись до скорости в 2.7 километра в секунду. Чистое время работы ионного движка составило 3648 часов. 80 миллионов километров на 60 литрах - неплохо, правда?

В течение предстоящей недели SMART-1 войдёт в гравитационное поле нашего естественного спутника и, затратив ещё пару месяцев на коррекцию орбиты, в январе приступит к выполнению главной задачи: детальным исследованиям поверхности Луны. Зачем понадобилась учёным эта казалось бы вдоль и поперёк изъезженная планетка? Дело в том, что впечатление от успехов в отношении Луны обманчиво. Советские автоматические и американские пилотируемые экспедиции, доставившие на Землю пробы лунного грунта, конечно, пополнили наши знания о ближайшей космической соседке, но ведь затрагивают они только небольшую часть лунной поверхности. Учитывая полученные несколькими автоматическими аппаратами в 90-ых (Clementine, Lunar Prospector, Muses-A) свидетельства крайней неоднородности химического состава планеты в разных её районах, значимость миссии SMART-1 трудно переоценить. Луна будет подвергнута скрупулёзному изучению в видимом, инфракрасном и рентгеновском диапазонах. Это поможет составить высокоточную минералогическую 3D-карту всей её поверхности. Такая карта, в свою очередь, обещает послужить как чистой науке (ждёт своей верификации теория о происхождении Луны в результате столкновения Земли с крупным небесным телом, ждут подтверждения догадки о спрятанных в полярных кратерах залежах водного льда), так и практическим целям. О планах колонизации Луны говорили в этом году в США и Японии, строили робкие планы в Индии, собираются на Луну в Китае - за гелием-3. Что же до SMART-1, то жизнь его коротка: всего шесть месяцев проработает он на орбите нашей спутницы. Но опробованные на нём технические решения найдут применение в следующих, более масштабных проектах. Европейская автоматическая экспедиция BepiColombo к Меркурию предполагает использование ионных двигателей, аналогичных применённому в SMART-1, но многократно мощнее. А трёхслойные арсенид-галлиевые солнечные батареи, питавшие ионный движок электричеством, станут основой "зелёной энергетики" будущего. Уже на Земле.