Мы привыкли смотреть на звёзды, искать далекие экзопланеты, тратить миллиарды на телескопы, чтобы заглянуть в прошлое на 13 миллиардов лет назад. Но иногда самое невероятное сокровище прячется буквально у нас под боком, в холодном районе между орбитами Марса и Юпитера. Мы говорим о мире, который не вписывается ни в какие учебники. О мире, который не укладывается в голове даже у видавших виды планетологов. Это Психея.
Я слежу за этой миссией с момента её утверждения уже в далеком 2017-м, и до сих пор не могу спокойно говорить о запуске 13 октября 2023 года. Потому что мы отправились не просто к «ещё одному булыжнику» в поясе астероидов. Мы летим к открытому, расплавленному когда-то, а теперь застывшему и оголенному ядру несостоявшейся планеты. Или, если угодно, к призраку мира, убитого в колыбели... (мммдаа).
Богиня души и кусок чистого металла
Астероид открыли ещё в середине XIX века, в 1852 году. Итальянец Аннибале де Гаспарис, вглядываясь в окуляр, вряд ли подозревал, что нашёл нечто большее, чем просто яркую точку. Он назвал её в честь древнегреческой богини души — собственно, Психеи. Какая пророческая ирония: пытаться заглянуть в «душу» планеты, изучая бесчувственный кусок металла.
Долгое время Психея оставалась просто одним из тысяч объектов главного пояса. Но чем пристальнее мы вглядывались — с помощью радаров, спектрографов и теплового картирования — тем абсурднее казались данные. Её диаметр, по разным оценкам, где-то 220–280 километров — это как расстояние от Москвы до Ярославля, только вытянутое в неправильную картофелину. Но главное — её плотность и характер отражения света. Поверхность этого тела с высокой долей вероятности почти полностью лишена привычного силикатного покрова. Это не камень, нет. Это сплав. Гигантский, плавающий в вакууме конгломерат из железа и никеля.
Многие профессора размышляют, что если бы человечество добралось туда с горнопроходческим комбайном, мировая экономика рухнула бы мгновенно. Цифры ресурсной стоимости там получаются астрономические, с восемнадцатью нулями. Но, конечно, летим мы туда не за деньгами. Мы летим за знаниями о том, что скрыто у нас под ногами, на глубине трёх тысяч километров.
Космический корабль на ионной тяге
Сам аппарат NASA «Psyche» — это настоящее произведение инженерного искусства, при этом выглядящее на удивление утилитарно. Представьте себе конструкцию размером примерно с теннисный корт, когда она расправляет свои солнечные панели в космосе. Корпус же, где прячется мозг миссии, компактнее — чуть крупнее среднего внедорожника. Масса при запуске составляла 2747 килограммов, и львиную долю этого веса занимало топливо. Не ракетное, заметьте, а рабочее тело для двигателей на эффекте Холла.
В этом и скрыта ожидание долгой дороги. «Психея» не летит по прямой, расходуя всё сразу. Она крадется сквозь Солнечную систему на солнечной электрической тяге. Ксенон — тяжелый благородный газ — ионизируется и выбрасывается назад, создавая слабую, но практически вечную тягу. Семь баков с ксеноном, общим весом под тонну, позволят аппарату элегантно выписать сложную гравитационную дугу. В мае 2024 года был использован Марс для гравитационного маневра, чтобы подкорректировать курс. Без этой «пращи» добраться до внешних границ главного пояса было бы гораздо сложнее. Посмотрите на анимации траектории — это ведь настоящий космический бильярд!
Раскопки без лопаты
Зачем же тащить туда магнитометр, гамма-спектрометр и мультиспектральные камеры? Чтобы ответить на один проклятый вопрос: была ли Психея ядром?
Есть гипотеза, от которой у геологов захватывает дух. В эпоху юности Солнечной системы, хаотичную эру планетных зародышей, пространство кишело планетезималями размером с Марс или Луну. Тяжелые элементы тонули в их разогретых недрах, образуя металлические ядра, а силикаты всплывали, создавая мантию. А потом случилась катастрофа (гипотеза большого оверштага Юпитера). Бесконечная череда лобовых столкновений. Внешние слои могли быть просто сорваны, оставив этот желток без скорлупы дрейфовать в холоде на четыре с половиной миллиарда лет.
Но есть и альтернативные идеи. Может быть, она никогда и не проходила полную дифференциацию? Может, это скопление металла, выплавленного локальными ударами, или вообще редкий тип первичного вещества, которое конденсировалось ближе всех к Солнцу, а затем было выброшено дальше? Мы просто не знаем. Мы не можем добраться до ядра Земли — давление там колоссальное, температура как на поверхности Солнца. Нам никогда не взять пробы из центра нашего мира. Психея — это наш единственный шанс провести прямую аналогию.
Лазерный луч в темноте
Путь долог. Прибытие намечено на конец июля — август 2029 года. И как только гравитация астероида захватит аппарат, начнётся то, ради чего всё затевалось. Аппарат зависнет и будем опускаться всё ниже, картируя каждый кратер на этом железном теле. В общей сложности основная научная программа продлится около двух земных лет.
Инструменты настроены так, чтобы прощупать объект до костей. Магнитометр поищет следы древнего магнитного поля — а оно могло существовать только в недрах активного, живого планетного ядра. Спектрометр расстреляет поверхность лучами и подсчитает нейтроны и гамма-кванты, чтобы выдать нам точный элементный состав. Если мы увидим там много серы или легких элементов, значит, формирование шло совсем не так, как в центре Земли.
Но отдельно стоит сказать про технологию DSOC — Deep Space Optical Communications. Помимо обычной радиосвязи X-диапазона, на борту летит экспериментальная установка лазерной связи. Представьте, мы передаем сигнал не радиоволнами, а импульсами ближнего инфракрасного диапазона. Пучок фотонов летит через миллионы километров пустоты, чтобы упасть на телескоп в Паломарской обсерватории. Это будущее космического интернета, и «Психея» выступает здесь первопроходцем. Если эксперимент удастся полностью, следующие марсоходы и зонды к внешним планетам будут слать нам видео высокой чёткости в реальном времени (!), а не выжидающие очереди сжатые пакеты данных.
Возвращение к истокам
Миссия «Психея» для меня — это не просто сухие цифры, миллиарды килограммов никеля или параметры орбиты. Это философский полёт. Мы летим к тому, что погибло, чтобы стать планетой, но не успело. Это маленькое небесное тело — свидетель катастрофы, которая остановила рождение целого мира. Оно висело там, в темноте, пока на Земле зарождалась жизнь, вымирали динозавры, строились пирамиды.
И теперь, в августе 2029 года, технологии протянут к ней тонкую серебряную нить. Мы посмотрим в «лицо» древней, мёртвой, но всё ещё хранящей тайны протопланете. И узнаем наконец, что же у нашей родной Земли внутри.