Плутон — самая крупная карликовая планета Солнечной системы. Он находится на расстоянии более 5 миллиардов километров от Земли. В 2015 году зонд NASA New Horizons впервые передал подробные данные о Плутоне. Эти данные показали, что Плутон — не просто ледяной шар, а сложный и активный мир. Но что произойдет, если человек попытается высадиться на его поверхность?
Плутон — самый загадочный мир Солнечной системы. Открытый в 1930 году, он 76 лет носил статус девятой планеты, пока в 2006 году Международный астрономический союз не переквалифицировал его в карликовую планету. Диаметр Плутона — 2376 км, что в два раза меньше Луны. Год здесь длится 248 земных лет, а гравитация слабее земной в 15 раз.
Поверхность покрыта азотным льдом. Атмосфера очень разреженная, состоит в основном из азота с примесями метана и угарного газа. Давление составляет около 1 паскаля, что в 100 000 раз меньше земного. В 2015 году зонд «Новые горизонты» впервые передал детальные снимки Плутона, но вопросов осталось больше, чем ответов.
Достичь Плутона — задача для технологий будущего. Даже самые быстрые современные зонды летят к нему 9–12 лет. Пилотируемая миссия потребует корабля с ядерными двигателями, подобными проекту «Орион» 1960-х годов. Концепция предполагает разгон за счет серии управляемых ядерных взрывов — такой корабль теоретически достигнет Плутона за 7–10 лет.
При подлете возникнет первая проблема: как сесть. Атмосфера Плутона в 100 000 раз разреженнее земной, но ее хватает для аэродинамического торможения. Инженеры NASA разрабатывают «прыгающий модуль» с ракетными двигателями. После сброса с орбитального аппарата он будет изучать поверхность в нескольких точках, совершая прыжки длиной до сотен километров.
Торможение в атмосфере осложняет ее переменчивость. Когда Плутон приближается к Солнцу, льды сублимируются, создавая временную азотную дымку. При удалении газы снова замерзают, оставляя планету без атмосферы. Посадочный модуль должен учитывать эти циклы, чтобы не промахнуться мимо поверхности.
Температура на Плутоне колеблется между –223°C и –233°C. Стандартные скафандры для Луны или Марса здесь не спасут — нужны многослойные костюмы с активным подогревом и изоляцией, отражающей 99% тепла. Даже малейшая трещина в шлеме приведет к мгновенному обморожению легких.
Гравитация в 0,063 g превратит каждое движение в испытание. Подпрыгнув, человек взлетит на 20 метров и будет падать 45 секунд. Ходить придется в утяжеленных ботинках, а оборудование крепить к поверхности — иначе его унесет в космос.
Атмосферное давление на Плутоне сопоставимо с вакуумом — 1–10 микробар. Дышать без скафандра невозможно. Однако ветры здесь достигают 362 км/ч из-за перепадов температуры. Метановые вихри будут стачивать скалы и оборудование, как песчаные бури на Марсе, но в тысячу раз медленнее.
Радиация — еще один убийца. Плутон не имеет магнитного поля, защищающего от космических лучей. За год пребывания астронавт получит дозу в 4000 миллизивертов (при смертельной норме 5000). Это потребует установки подледных убежищ или щитов из местного льда.
Главная цель миссии — исследование подповерхностного океана. Данные «Новых горизонтов» указывают, что под равниной Спутника, покрытой азотным льдом, скрывается резервуар жидкой воды глубиной 100 км. Тепло поддерживает распад радиоактивных элементов в каменном ядре. Если океан существует, в нем могут обитать экстремофилы — аналоги земных бактерий, живущих подо льдами Антарктиды.
Для бурения понадобятся ядерные установки. Лед Плутона — смесь воды, метана и угарного газа. При контакте с нагретыми инструментами он начнет испаряться, создавая взрывоопасные газы. Ученые предлагают использовать лазеры для плавления льда и роботов-амфибий, способных плавать в океане.
Вторая загадка — геология. Снимки «Новых горизонтов» показали молодые горные хребты и ледники, движущиеся как земные. Это говорит о тектонической активности. Возможно, на Плутоне есть криовулканы, извергающие жидкий азот. Их изучение поможет понять, как формировалась Солнечная система.
Строительство базы на Плутоне потребует революционных решений. Энергию дадут компактные ядерные реакторы, подобные тем, что используются на подлодках. Топливо — уран-238, которого много в каменном ядре планеты. Для защиты от радиации реакторы разместят на глубине 50 метров.
Купола для жилых модулей напечатают из местных материалов. Азотный лед послужит основой для прозрачных панелей, а водяной — для укрепления конструкций. Внутри создадут искусственную атмосферу с давлением 0,5 земного, чтобы снизить нагрузку на стены.
Связь с Землей станет испытанием для нервов. Радиосигнал идет до Плутона 4,5–6,5 часов. Диалог в реальном времени невозможен — команды придется отправлять пакетами и ждать сутки для ответа. Спасут лазерные передатчики, способные посылать данные со скоростью 100 Мбит/с.
Через 7 миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта. Его яркость возрастет в 2000 раз, и Плутон окажется в зоне обитаемости. Температура поднимется до +20°C, льды растают, а подповерхностный океан выльется наружу. Но это продлится недолго — через 100 миллионов лет Солнце сбросит оболочку и станет белым карликом, обрекая Плутон на вечную зиму.
Пока это фантастика, но уже сейчас ученые моделируют климат Плутона-курорта. Расчеты показывают: даже при комфортной температуре слабая гравитация (6% земной) сделает мышцы и кости колонистов хрупкими за несколько лет. Решением могут стать центрифуги-жилища, создающие искусственную тяжесть.
Плутон — не ледяная пустыня, а динамичный мир с океанами, горами и атмосферой. Посадка человека здесь станет квантовым скачком для науки, но потребует преодоления сотен смертельных рисков. От радиации до метановых бурь — каждое препятствие здесь бросает вызов инженерной мысли. Однако именно такие миссии заставляют человечество двигаться вперед, превращая невозможное в рутину.
-----
Смотрите нас на youtube. Еще больше интересных постов на научные темы в нашем Telegram.
Заходите на наш сайт, там мы публикуем новости и лонгриды на научные темы. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости