Приветствую вас мои космические друзья.
Автоматическая межпланетная станция (АМС) – это сложное изделие ручной сборки. Такие космические аппараты разрабатывается специально для конкретной научной экспедиции, и, естественно, их стоимость очень и очень высока. Поэтому периодически возникают предложения о создании общей платформы, которую можно было бы использовать при проектировании космических аппаратов для нескольких миссий, что снизило бы стоимость каждого космического аппарата.
В 1981 году космическое агентство НАСА находилось в сложной ситуации. Практически все новые космические миссии оказывались сложнее и дороже чем предыдущие. Стоимость новых зондов, казалось, подчинялась экспоненциальному закону, что привело к многочисленным отменам и отсутствию миссий в 1980-х годах.
Для решения этой проблемы было предложено создать два семейства космических зондов. Серия Planetary Observer должна была стоить до 150 миллионов долларов (в ценах начала 1980-х годов) и предназначалась для осуществления научных миссий во внутреннюю область Солнечной системы, в то время как серия зондов Mariner Mark II (MMII) предназначалась для исследования внешней Солнечной системы. Их стоимость должна была составить не более 300 миллионов долларов за каждую миссию.
Следующей целью зондов серии Mariner Mark II, после миссий "Вояджер" и "Галилео", был Сатурн. Эта программа получила название SFTP ( Saturn Flyby/Titan Probe ) и в конечном итоге, она привела к запуску миссии "Кассини". Но какие еще объекты нашей Солнечной системы, помимо Сатурна, могли посетить зонды серии Mariner Mark II? Отправка орбитального аппарата для исследования Урана или Нептуна не считалась приоритетом, поскольку в то время зонд "Вояджер-2" еще не осуществил пролет мимо этих планет. Поэтому были предложены миссии по изучению Плутона, ряда астероидов и комет. В начале 1980-х годов малые тела Солнечной системы оставались совершенно неизученными, но научное сообщество пришло к единому мнению, что эти объекты таят в себе секреты формирования Солнечной системы.
Зонды MMII, оснащенные радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (РИТЭГ) и достаточным запасом топлива, могли изучить нескольких астероидов и комет в ходе каждой миссии. Первым подобным предложением, стала миссия Comet Rendezvous with Asteroid Flyby (CRAF ), которая также должна была стать первой миссией зондов серии Mariner Mark II. Зонд CRAF должен был не просто пролететь мимо кометы, а вращаться вокруг нее и отслеживать ее активность в течение нескольких месяцев, включая прохождение ею перигелия. Большинство комет находятся на вытянутых орбитах, поэтому их достижение требует либо значительных энергетических затрат, либо выполнения ряда гравитационных маневров. Это значит, что выбор целевой кометы определяет ход всей миссии и даты запуска.
Первоначально в список выбранных комет вошли такие кометы как: Энке, Копффа, Боррелли, Вильда 2, Хонда-Мркоса-Пайдуша́ковой, Джакобини-Циннера, Темпеля 1, Темпеля 2, Туттля-Джакобини-Кресака и Чурюмова-Герасименко. Однако стоит отметить, что окна запуска для каждой из комет значительно различались как по датам, так и по требованиям к скорости орбитального маневра. Лучшими кандидатами были признаны кометы Копффа, Хонда-Мркоса-Пайдуша́ковой, Туттля-Джакобини-Кресака и Вильда 2, поскольку до них можно было добраться по прямой траектории без гравитационных маневров в течение 3,5–5 лет при условии запуска в 1990 или 1991 году. Среди фаворитов была комета Копффа, поскольку для сближения с ней, в период с 1990 по 1991 год было доступно не менее четырёх стартовых окон. В зависимости от выбранной кометы и даты запуска, предполагался пролет мимо различных астероидов. Например, запуск зонда к комете Копффа в июле 1990 года давал возможность пролета мимо астероидов 1327 Намаква, 222 Люция, и 772 Танета.
Зонд CRAF, как и остальные зонды Mariner Mark II, должен был быть построен на основе стандартной конструкции с максимально возможным количеством общих компонентов. Центральный корпус зондов должен был быть подобен корпусу зондов "Вояджер", а двигательная установка аналогична таковой у зонда "Галилео". Топливные баки, как и 1,5-метровая антенна с высоким коэффициентом усиления, были взяты из конструкции марсианских орбитальных аппаратов "Викинг". Наиболее примечательными деталями зонда были две развёртываемые фермы, одна из которых несла РИТЭГ, а на другой находилась мобильная платформа с научными приборами. Как показал опыт эксплуатации зондов "Вояджер", эта платформа была важным элементом, поскольку она позволяла осуществлять ориентацию научных приборов независимо от направления главной оси космического аппарата, что снижало расход топлива и максимизировало научный результат.
Во второй половине 1980-х годов было принято решение включить в конструкцию зонда вторую инструментальную платформу. CRAF должен был использовать двигатель INSAT и двенадцать ускорителей малой тяги, стартовая масса которых составляла около 1320 кг (1025 кг без топлива). Все зонды серии MMII должны были запускаться с помощью космического челнока с использованием разгонных ступеней IUS или "Центавр-G". Помимо стандартного набора научных приборов, зонд CRAF должен был иметь пенетратор – ударный зонд, который должен был на высокой скорости внедрится в ядро кометы, и передавать научные данные о недрах кометы (глубина проникновения пенетратора должна была составлять до 30 сантиметров). Проект пенетратора, был разработан компанией Martin Marietta. Конструкция пенетратора прошла путь от совсем небольшого зонда с твердотопливной ракетой, до усовершенствованного устройства с жидкотопливным ракетным двигателем, которое имело длину 1,3 метра, диаметр 6 сантиметров и массу 18 кг. Пенетратор должен был вращаться со скоростью 120 оборотов в минуту и столкнуться с ядром кометы на скорости около 150 км/ч.
В середине 1980-х годов было принято решение о том что целью зонда CRAF станет комета Вильда 2. CRAF должен был стартовать в 1991 году, и совершить пролет астероида 476 Гедвиг. К 1987 году дата запуска вновь была отложена до сентября 1992 года, поэтому было решено отправить космический аппарат к комете Темпеля 2, вместо кометы Копффа или Вильда 2. В траекторию полета космического аппарата был включен пролет Земли из-за большого наклона плоскости орбиты кометы Темпеля 2 к плоскости эклиптики. На пути к своей цели зонд должен был совершить пролет астероидов 1415 Малаутра и 46 Гестия. Зонд CRAF должен был достичь кометы Темпеля 2 в 1996 году.
К сожалению в 1980-х годах, программа Mariner Mark II столкнулась с дефицитом бюджета. Катастрофа шаттла "Челленджер" потребовала переработки конструкции зондов Mariner Mark II для внедрения общего двигательного модуля. Зонд CRAF больше не мог запускаться с помощью шаттла, поэтому было принято решение использовать ракету-носитель "Титан- IV/Центавр".
Несмотря на модульную конструкцию, которая была разработана для снижения затрат, все запланированные миссии были слишком амбициозны для своего времени. Чтобы спасти программу, в 1989 году были отменены все миссии зондов серии Mariner Mark II, за исключением "Кассини" и CRAF. Тем временем к проекту зонда CRAF присоединились Германия и Италия. Италия должна была предоставить новую антенну с высоким коэффициентом усиления, аналогичную антенне зонда "Кассини", а Германия – двигательную установку.
К тому времени запуск CRAF был отложен до 1996 года, а комета Темпеля 2 осталась его основной целью. Также к траектории полета космического аппарата был добавлен пролёт Венеры, для компенсации возросшей массы зонда, которая достигла пяти тонн. Чуть позже целью миссии вновь стала комета Копффа, а запуск был запланирован на 1995 год. Стартовая масса зонда увеличилась до 5270 кг.
Однако проблемы с бюджетом миссии продолжались, и в 1990 году проект зонда для изучения комет был отменён. Конгресс отказался выделить необходимые средства на запуск зонда "Кассини" и CRAF в 1991 году. В результате даты запуска обоих космических аппаратов были вновь перенесены на 1997 год. Зонд CRAF должен был достичь кометы Копффа, совершив три гравитационных манёвра - два с Землёй и один с Марсом. На пути к комете Копфа он должен был совершить пролет астероидов 88 Фисба и 19 Фортуна. Зонд должен был достичь кометы Копффа в январе 2006 года и сопровождать ее до прохождения перигелия в мае 2009 года. Основная миссия космического аппарата должна была завершиться в сентябре того же года.
Первый виток зонда вокруг кометы Копффа должен был проходить на расстоянии 79 километров от ядра кометы. Затем зонд должен был приблизится к ядру на расстояние 30 километров, чтобы определить его массу. Зонд должен был постепенно сближаться с ядром, а затем снова отдаляться по мере увеличения его активности, из-за сближением с Солнцем. CRAF должен был иметь две широкоугольные камеры и телеобъектив, а также спектрометр видимого и инфракрасного диапазона VIMS, инфракрасный радиометр TIREX, магнитометр и ряд приборов для анализа газа и пыли кометы. Ожидалось, что разрешение камер зонда достигнет 5 сантиметров.
Тем не менее у космического агентства НАСА не было денег на одновременную разработку зондов "Кассини" и CRAF. К тому времени бюджет проекта CRAF уже достиг цифры в 1,85 миллиардов долларов, что было намного выше изначально запланированного бюджета в 300 миллионов долларов. В 1993 году проект зонда CRAF был исключен из бюджета НАСА. Миссия зонда CRAF была отменена окончательно.
"Кометное проклятие" НАСА не закончилось с отменой миссии CRAF. В июле 2002 года недорогой зонд CONTOUR ( Comet Nucleus TOUR ), который должен был совершить пролет мимо комет Энке и Швассмана-Вахмана, был потерян вскоре после запуска. Первым зондом, который сумел выйти на орбиту вокруг кометы, стал зонд Rosetta. Запущенный в 2004 году, этот европейский зонд смог детально изучить комету Чурюмова-Герасименко в период с 2014 по 2016 год. Миссия Rosetta была изначально задумана в 1980-х годах как миссия по доставке образцов кометного ядра. Космическое агентство НАСА должно было участвовать в этом проекте, но американцы вышли из проекта для того, чтобы сосредоточиться на проекте своего зонда CRAF.
Отмена проекта CRAF была необходима для того, чтобы могла осуществится миссия зонда "Кассини" к Сатурну. Отмена программы CRAF также привела к отказу от программы разработки зондов Mariner Mark II, а вместе с ней и от идеи создания общей платформы при разработке космических аппаратов для исследования Солнечной системы.
Ну а на сегодня у меня все. Спасибо за внимание.