Текст книги "За новыми горизонтами"

Приказ о прекращении работ

Как выяснилось, в то время, когда рассматривались конкурсные предложения по приборам, в штаб-квартире NASA обнаружили, что инженеры из Лаборатории реактивного движения создали финансового монстра. Вайлер обещал, что «Плутон – Койпер экспресс» обойдется менее чем в $700 млн. Но когда он приказал предоставить ему бюджетную смету, выяснилось, что, по расчетам JPL, реальная цена получается как минимум вдвое выше.

Вайлер решил, что пора бы и меру знать. Он устал от проекта, и его уже тошнило от аппаратов для полета к Плутону, так и не сходящих с чертежных досок, потому что их стоимость все поднимается и поднимается. Поэтому в середине сентября 2000 г. он объявил, что NASA отменяет конкурс предложений по приборам как бесперспективный. Это означало, что никакого победителя вообще не будет. Все проиграли.

Но Вайлер не только отменил конкурс по приборам, он выпустил «приказ о прекращении работ» по всей экспедиции к Плутону.

Поскольку он являлся руководителем всех научных миссий NASA, письмо Вайлера имело силу официального документа, который заявлял, что в дальнейшем никакие средства из бюджета NASA не могут быть использованы ни на какую экспедицию к Плутону. Алан вспоминает:

Это просто вымораживало. После пяти независимых друг от друга попыток, поддержки бог знает скольких консультативных комиссий NASA, после Научной рабочей группы и объявления конкурса предложений по приборам, после того, как за десять лет на исследования было потрачено примерно $300 млн, Вайлер выбрасывал все в мусорную корзину и никакой надежды на обратный ход не оставлял.

В ответ Лаборатория реактивного движения просто сложила все в архивные шкафы и распустила команду Стаэля. Все сошло на нет.

Те из нас, кто работал над проектом, чувствовали себя так, как будто целых десять лет мы были на побегушках у штаб-квартиры NASA и бесконечно изучали для них то одни, то другие варианты. Сколько было разных версий, сколько было комиссий, перед которыми мы стояли, сколько руководителей планетных исследований мы пережили в NASA! Сколько было всего, с чем мы примирились! Большой аппарат, маленький аппарат, совсем маленький аппарат; полет вместе с русскими, полет к Плутону, в пояс Койпера и дальше; Вайлер просто отшвырнул это все разом.

Это был конец. Он все убил. Мы чувствовали себя так, как будто за 1990-е гг. мы пережили Батаанский марш смерти[9]9
  Насильственное перемещение военнопленных американцев и филиппинцев на расстояние в 97 км произошло в 1942 г. на Филиппинах после окончания битвы за Батаан. Переход сопровождался жестоким обращением с военнопленными и позднее был расценен как военное преступление японцев. – Прим. пер.


[Закрыть] и, когда уже подошли к финишной черте, когда уже было обещано, что мы сконструируем приборы и начнем экспедицию, нас обезглавили.

Приказ Вайлера об отмене просто выбил у людей почву из-под ног. Нас словно отбросили обратно в 1989 г., когда мы пытались начать дело на совершенно пустом месте.

И, как будто вышесказанного было недостаточно, Вайлер также заявил, что NASA не будет рассматривать изучение возможностей каких-либо еще экспедиций к Плутону в течение десяти следующих лет – до 2020-х гг. Он публично объявил: проекты экспедиции к Плутону и любые усилия отправить туда корабль отжили свое.

Вот так обстояло дело: после невообразимых десяти лет ложных надежд, смены курса, возобновлений, проявляя упорство дольше, чем, возможно, стоило, фанаты Плутона, наконец, добрались до конца. Голдин поддержал Вайлера. Апелляцию не приняли.

Все было кончено.

4
Вернувшийся из небытия

Перебрасывая мяч

В свете того, что вся работа по подготовке полета к Плутону, ведущаяся с 1989 г., пошла насмарку, окончательное и бесповоротное поражение сторонников экспедиции, нанесенное Вайлером, было особенно ошеломляющим. По сравнению со всеми предыдущими задержками и отсрочками оно стало абсолютно полным. NASA заявило, что не будет участвовать в исследованиях Плутона.

Алан никак не мог с этим смириться: слишком многое стояло на кону, и слишком многие люди вложили в эту работу свои силы и средства. Поэтому он и его «Плутоновый андеграунд» сделали то, что делали всегда: они «отряхнулись от пыли» и принялись за работу. Вначале команда оставалась в тени, но вскоре открыла второй фронт и вышла на авансцену. Они хотели поделиться своим потрясением и возмущением и с общественностью, и с профессиональным сообществом, а также при каждом удобном случае старались рассказать прессе о необходимости исследования Плутона и передать свой энтузиазм. Команда писала письма редакторам и обзорные статьи в газеты (это было еще задолго до того, как появились блоги), где приводила четкие и убедительные аргументы: не стоит бросать все только потому, что Лаборатория реактивного движения сделала экспедицию слишком дорогой.

Также они привлекали других людей, чтобы выступить в защиту полета к Плутону. Эти призывы возымели эффект: пресса и общественность открыто осуждали отмену экспедиции. В статье в Space Daily говорилось: «Этот шаг привел в ярость многих ученых-планетологов, потому что… Плутон как объект исследования поистине уникален, его изучение не может ждать». Также в ней была процитирована фраза Лу Фридмана, который тогда был директором Планетного общества и сказал, что решающим фактором в возрождении проекта может быть то, что «NASA удивится, увидев, насколько на самом деле популярен Плутон».

Тем не менее время поджимало, поскольку различные небесные и земные обстоятельства складывались так, что исследования Плутона нужно было проводить «сейчас или никогда».

Во-первых, существовало стартовое окно, определенное взаимным расположением Земли, Юпитера и Плутона. Как старт большого путешествия аппарата «Вояджер» был ограничен временем, когда планеты-гиганты выстраиваются в одну линию, что происходит достаточно редко, точно так же и путешествие к Плутону требовало гравитационного маневра около Юпитера, позволяющего ускорить аппарат. Это можно было сделать только тогда, когда Юпитер, совершающий полный круг по своей орбите в течение 12 лет, окажется на одной линии с Плутоном. Чтобы добраться до Плутона до 2020-х гг., необходимо было уложиться в приближающееся окно для старта к Юпитеру в 2002–2006 гг.

Кроме того, дополнительным стимулом уложиться в сроки были две различные особенности движения Плутона по его орбите с периодом обращения в 248 лет. Во-первых, в 1989 г. Плутон достиг перигелия – самой близкой к Солнцу точки орбиты, – и с этого момента он начал медленно удаляться, из-за чего с каждым годом добраться до него становится все труднее. Во-вторых, при отдалении Плутона от Солнца планета остывает, и ученые тревожились, что это может помешать изучению атмосферы.

К началу 1990-х гг. стало известно, что атмосфера Плутона состоит в основном из молекулярного азота, того же самого газа, который составляет бо́льшую часть земной атмосферы. Но, в отличие от Земли, атмосфера Плутона появилась благодаря сублимации[10]10
  Сублимация похожа на испарение, которое происходит, когда жидкость нагревается и превращается в газ; в том случае, когда лед превращается в газ подобным же образом, но минуя жидкое состояния, ученые используют термин «сублимация». – Прим. авт.


[Закрыть] его покрытой снегом поверхности. При таком процессе атмосферное давление очень сильно – в сущности, экспоненциально – зависит от температуры поверхности. В результате каждые несколько градусов, на которые охлаждается поверхность, уменьшают атмосферное давление наполовину. Поэтому, когда Плутон двигается по орбите, удаляясь от Солнца, количество солнечного тепла, попадающего на его поверхность, естественным образом уменьшается, и можно ожидать, что температура атмосферы понизится. В результате и атмосферное давление начнет резко падать и, возможно, станет в сотни или тысячи раз ниже, чем во время прохождения перигелия. Если подобное произойдет, атмосфера, в сущности, перестанет существовать и никакая экспедиция, посланная туда, не сможет ее исследовать, из-за ее вымораживания.

Атмосферные модели предсказывали, что такое падение давления начнется где-то между 2010 и 2020 гг., но вскоре по прошествии этого времени оно случится почти наверняка. Для фанатов Плутона это устанавливало предельный срок, когда стоит отправиться на далекую планету. Если экспедиция собиралась изучать атмосферу, то лучше было не откладывать.

И если бы даже этого было недостаточно, существовала еще одна причина поторопиться: ось вращения Плутона имеет большой угол наклона, который составляет 122° от перпендикуляра к плоскости орбиты[11]11
  Если не учитывать направление суточного вращения Плутона, то его ось отклонена на 58° от перпендикуляра к плоскости орбиты. – Прим. науч. ред.


[Закрыть] (угол наклона земной оси – всего 23,4°), и это создает резкие сезонные изменения освещенности на всей планете. Например, на Земле есть области к северу от Северного полярного круга, Арктика, и к югу от Южного полярного круга, Антарктика, где в полночь светит солнце, а потом на несколько месяцев наступает нескончаемая ночь, и так происходит каждый год. Нечто подобное можно наблюдать и на Плутоне, но проявляется это значительно сильнее, поскольку его ось вращения наклонена куда больше, чем земная.

Пока тянулись 1990-е гг. и Плутон медленно следовал по своей орбитальной дуге вокруг Солнца, равномерно растущая доля его южного полушария входила в длящийся десятилетиями сезон постоянной темноты. В результате любой космический аппарат, добравшийся до Плутона в 2015 г., смог бы наблюдать только 75 % его поверхности, а оставшиеся 25 % были бы скрыты полярной зимней ночью. Но к началу 2020-х видимыми оставались бы только 60 %, поскольку с каждым последующим годом все бо́льшая часть поверхности планеты будет погружаться в темноту, а к 2030-м гг. можно будет увидеть только 50 % ее территории. Другими словами, чем дольше откладывать экспедицию, тем меньше поверхности Плутона (а заодно и Харона) можно будет изучить, когда космический аппарат прибудет на место.

Эти факторы – необходимость гравитационного маневра около Юпитера, возможное вымерзание атмосферы Плутона и уменьшающаяся территория Плутона и Харона, которую можно нанести на карту, – являлись причинами, чтобы начать экспедицию как можно скорее.

Старым и влиятельным союзником в этой битве был Подкомитет по исследованию Солнечной системы. Во время многообещающей встречи в Хеллоуин 2000 г. – всего лишь месяц спустя после отмены Вайлером проекта «Плутон – Койпер экспресс» – на повестке дня главным вопросом была ситуация с Плутоном.

Сообщество ученых-планетологов, представлять интересы которых был уполномочен SSES, неблагожелательно отнеслось к такой явно необдуманной отмене экспедиции, долгая и болезненная подготовка к которой была завершена. Они видели, как их коллеги из университетов и лабораторий по всей стране работали не покладая рук, чтобы научно аргументировать программу изучения, а потом соперничали друг с другом, разрабатывая научный инструментарий для исследования Плутона. Отказ Вайлера от Плутона воспринимался не просто как задержка для тех, кто занимался этой планетой, – все научное сообщество планетологов чувствовало себя из-за него одураченным и в конце концов ощутило, как же «плутоновская мафия» чувствовала себя все эти годы.

На Хеллоуин Алан и Джонатан Люнин поговорили с представителями SSES, обосновав полет на Плутон и приведя сугубо практические научные аргументы в пользу того, почему экспедицию следует начать прямо сейчас, и настаивая на скорейшем возвращении к исследованиям Плутона. Также они описали, как можно провести такие исследования, сделав их гораздо проще и дешевле, чем планировала Лаборатория реактивного движения во время работы над «Плутон – Койпер экспресс».

Главная проблема проекта была в том, что, по оценкам Лаборатории, стоимость всей программы исследования внешних планет, в которую теперь входил полет и к Плутону, и к Европе, взлетела почти до $4 млрд, если считать по сегодняшнему курсу, а бюджет одной только экспедиции к Плутону раздулся до $1,5 млрд или более. Но чем больше новых фактов узнавал Подкомитет по исследованию Солнечной системы, тем сильнее был их скептицизм по поводу того, как были рассчитаны все эти затраты.

Одну из центральных ролей в Подкомитете играл авторитетный пожилой ученый, американец греческого происхождения, исследователь космоса по имени Стаматиос «Том» Кримигис. Он был высоким, худощавым, элегантным, говорил низким голосом с сильным греческим акцентом. В классическом голливудском фильме он мог бы сыграть роль красивого гостя, приехавшего из Греции.

Том занимался исследованиями планет с самого зарождения планетологии и создавал приборы для зондов, которые побывали практически на всех планетах Солнечной системы, кроме Плутона, а также на ряде астероидов и комет. В 1980-е гг. он был одним из ведущих исследователей во время первых миссий NASA по созданию искусственных полярных сияний для понимания природы этого явления. В 1990-е гг. Том также играл важную роль, помогая NASA развивать тогда еще новую систему конкурсов в сфере межпланетных полетов. При этом подходе не только научные приборы, но и все остальное – разработка и строительство космического аппарата в целом, наземные операции и научные исследования – делалось на конкурсной основе, и одна из команд, предложившая лучший вариант, выигрывала конкурс, а ее научный руководитель становился главным исследователем.

Эта новая модель назначения главных исследователей во многом была реакцией на раздувание стоимости экспедиций и огромное бюджетное давление конца 1990-х гг., которое угрожало разрушить всю американскую программу исследования планет. Она отклонялась от обычного порядка действий NASA, когда крупной межпланетной экспедицией занималась одна большая лаборатория (обычно Лаборатория реактивного движения), а конкурсы проводились только по научным приборам, которые должны были быть размещены на борту, при этом всю программу вел профессиональный менеджер проекта.

Скажем так, Кримигис имел такую же репутацию, как и любой деловой человек. Но у Тома было дополнительное преимущество: он являлся главой Отдела космических исследований в Лаборатории прикладной физики (Applied Physics Laboratory, APL) Университета Джонса Хопкинса, постепенно заявляющей о себе как о более компактном и экономном конкуренте Лаборатории реактивного движения, способном организовывать более дешевые межпланетные экспедиции.

Том вспоминает один момент того жизненно важного собрания Подкомитета по исследованию Солнечной системы в октябре 2000 г.:

[Менеджер проекта Лаборатории реактивного движения] Джон МакНэми пришел на собрание, чтобы рассказать нам, почему бюджет экспедиции к Плутону увеличился с $600 млн до $1,5 млрд, почему направляющийся к этой планете космический аппарат должен быть таким тяжелым и его нельзя построить дешевле, и так далее. Он сделал ошибку, передав по кругу монтажную плату, которая была покрыта слоем алюминия толщиной почти в дюйм. Джон сказал: «Посмотрите на это. Оцените, насколько она тяжелая. По пути к Плутону мы собираемся пролететь мимо Юпитера, поэтому нам нужна эта прослойка для защиты от радиации. Именно поэтому мы сделали ее таким образом».

Эта плата переходила из рук в руки, и, когда она дошла до меня, я сказал: «Подождите минуту! Этот аппарат, направляющийся к Плутону, пролетит гораздо дальше от Юпитера, чем летел «Вояджер», у которого никакой защиты не было. Это просто смешно!»

Как выяснилось, Лаборатория реактивного движения, следуя указаниям из штаб-квартиры NASA, включила дорогую радиационную защиту, разработанную для полета к Европе (спутнику Юпитера), в конструкцию «Плутон – Койпер экспресс». Это было то же самое, что повесить на легкую лодку тяжелый якорь, и именно этот якорь «утопил» аппарат для экспедиции к Плутону, взвинтив его цену до небес.

Когда Подкомитет по исследованию Солнечной системы это обнаружил, его члены поняли, что полет к Плутону может быть гораздо дешевле. Поэтому под руководством председателя Майка Дрейка, который в то время был главой Лунной и планетной лаборатории Университета Аризоны – самого крупного исследовательского института, изучающего планеты в Соединенных Штатах, – они написали Вайлеру письмо, сообщив, что не одобряют отмену проекта и рассматривают ее в более широком контексте – как признак плохого состояния американской планетологии и ее печального будущего. Также Подкомитет рекомендовал Вайлеру восстановить экспедицию к Плутону, но контролировать стоимость, провести конкурс подрядчиков, а не передавать все работы Лаборатории реактивного движения, как NASA много раз делало раньше. Далее они рекомендовали в случае необходимости отменить полет к Европе, чтобы обеспечить адекватное финансирование миссии к Плутону, снова подчеркнув все те причины, по которым далекая планета не могла ждать, причем ни одна из этих причин не была актуальна для Европы.

В то же время произошло два других значительных события, которые привели к воскрешению экспедиции. Во-первых, с подачи Алана, как в старые добрые времена, Планетное общество организовало еще одну кампанию по написанию писем среди своих членов, которые были фанатами межпланетных исследований и очень давно мечтали об изучении Плутона. Общество забросало штаб-квартиру NASA лавиной писем с протестами против отмены экспедиции. Тогда же без ведома Алана на сцене появился ученик старшей школы по имени Тед Николс. Он страстно мечтал об исследовании Плутона, а также обладал недюжинными навыками в области связей с общественностью и привлек много внимания как своим сайтом под названием «Спасем полет к Плутону», так и другими смелыми пиар-акциями. Алан вспоминает:

Теду было 17 лет, и он был действительно очень симпатичным мальчиком. Он просто не мог смириться с тем, что попытка исследования Плутона будет отменена. Тед жил в Пенсильвании, то есть не очень далеко от округа Колумбия, поэтому он лично приехал в штаб-квартиру NASA просить об исследовании Плутона и привез с собой прессу. Он был великолепным тактиком, поскольку сделал себя представителем и лицом общественного движения, выражающего разочарование отменой «Плутон – Койпер экспресс». Каким-то образом он добрался до кабинета Вайлера. Не знаю, как это у него получилось. NASA на самом деле считало, что это я его подослал или что это сделало Планетное общество, но он целиком и полностью добился всего сам. Я его тогда даже не знал. И что же сделали подчиненные Вайлера, когда в их владениях появился этот ребенок? Они заперли 17-летнего мальчика в комнате с шестью взрослыми, с шестью бюрократами из NASA, и начали задавать ему вопросы: «Кто тебя сюда послал? Почему ты появился здесь из ниоткуда? Кто за тобой стоит? Кто оплатил твою поездку?» И Тед отвечал что-то вроде: «Я сам по себе. Я хотел посмотреть, как будут изучать Плутон, а вы уничтожили мою мечту. Как вы могли?»

Тед и его мечта превратились в историю, попавшую во все средства массовой информации и ставшую олицетворением отмены экспедиции, воплощением разочарования молодежи. И вдобавок к концу осени 2000 г. Планетное общество получило более 10 000 писем от граждан, озабоченных закрытием проекта и обращающихся в NASA и на Капитолийский холм. Лу Фридман, тогда исполнительный директор Планетного общества, основавший организацию совместно с Карлом Саганом, собрал их все, сел в Калифорнии на самолет и с церемониями доставил всю эту корреспонденцию на Капитолийский холм… Разумеется, при этом за спиной у него маячили журналисты. Выпуски новостей пестрели сообщениями: «Американцы умоляют лететь на Плутон!»

И этот поток продолжался. Отделение планетологии, самое крупное и влиятельное объединение ученых-планетологов в мире, по настоянию таких его членов, как Стерн и Лунин, выпустило пресс-релиз, где говорилось, что, если экспедиция к Плутону вскоре не начнется, будет пропущено чрезвычайно важное для нее стартовое окно к Юпитеру, а если это произойдет, то не получится никакого исследования атмосферы, когда к планете прибудут те самые пресловутые будущие зонды в тогда казавшиеся ужасно далекими 2020-е гг.

СМИ подхватили эти слова, и они появились в журналах, газетах и даже в выпусках новостей на телевидении, оказывая дополнительное давление на NASA. Вайлера критиковали со всех сторон. Однажды, выйдя покурить из здания агентства на улицу, он наткнулся на людей, которые начали приставать к нему с просьбой возобновить экспедицию к Плутону.

К началу ноября такое давление заставило Вайлера искать выход. В поисках решения он обратился к Тому Кримигису из Лаборатории прикладной физики.

Эта лаборатория подготовила и осуществила не так уж много межпланетных экспедиций. По факту, на ее счету была только одна, но зато у сотрудников был впечатляющий, многолетний опыт строительства и запуска военных спутников и спутников, ведущих наблюдения за земной поверхностью, которые хорошо себя показали и были недороги. Более того, единственный межпланетный полет, подготовленный лабораторией, имел громкий успех. Эта экспедиция появилась на свет, когда Кримигис помогал развитию задуманной NASA программы «Дискавери», состоящей из небольших межпланетных миссий, которые разрабатывались на конкурсной основе и возглавлялись научными руководителями. Лаборатория прикладной физики занималась проектом «Встреча с астероидом, сближающимся с Землей» (Near Earth Asteroid Rendezvous, NEAR). Аппарат был запущен к Эросу в 1996 г. и стал первым в истории искусственным объектом, который вышел на орбиту вокруг астероида и провел там год. Далее он даже совершил мягкую посадку на поверхность Эроса – это стало дополнительным достижением, которое даже не задумывалось в первоначальном проекте экспедиции. И вдобавок ко всему команда Лаборатории прикладной физики сделала аппарат с опережением графика, и на момент окончания работ у них оставалось еще $30 млн сверх бюджета, которые они вернули в NASA.

Полет NEAR был триумфальным во всех смыслах. Как Лаборатория прикладной физики сумела справиться с ним так хорошо? Одной из составляющих успеха была их философия управления – не держать больше менеджеров, чем это необходимо, поскольку эти армады управленцев увеличивают затраты. Вместо этого здесь возлагали больше ответственности и обязанностей на тех, у кого есть знания, – на своих инженеров. Лаборатория прикладной физики также делала небольшие аппараты из-за того, что хотела оставаться компактной и работающей с минимальными затратами организацией. Она предпочитала расти ввысь, а не вширь.

Все это создало Лаборатории прикладной физики и главе ее космического отдела Тому Кримигису славу команды, известной тем, что она способна подготовить и осуществить успешный запуск космических аппаратов при очень ограниченном бюджете. Поэтому в середине ноября Вайлер спросил Кримигиса, не может ли он найти какой-то способ значительно удешевить полет к Плутону. Том ответил: «Возможно, я смогу сделать это за треть тех денег, которые запросила Лаборатория реактивного движения. Именно так мы работаем в Лаборатории прикладной физики».

С подачи Вайлера Кримигис собрал небольшую команду, чтобы, быстро и напряженно работая, создать за десять дней экспериментальный проект и оценить его стоимость. Команда проработала все выходные на День благодарения, и 29 ноября 2000 г. Том встретился с Вайлером, чтобы передать ему результаты исследования и оценку стоимости. Том вспоминает:

В сущности, мы разработали то, что позднее легло в основу проекта «Новые горизонты», включая форму космического корабля, его питание от одного радиоизотопного термоэлектрического генератора, модель которого уже существовала и использовалась во время полета «Кассини»[12]12
  А также на космических аппаратах «Улисс» и «Галилео». – Прим. пер.


[Закрыть], и другие нововведения для того, чтобы снизить стоимость и придерживаться реалистичного расписания, позволяющего уложиться в стартовое окно для гравитационного маневра у Юпитера. Наше исследование показало, что все можно сделать за гораздо меньшую сумму, чем $500 млн, считая резервы на случай непредвиденных расходов, и я заверил в этом NASA.

Получив от Лаборатории прикладной физики подтверждение идеи, Вайлер мог двигаться вперед.