Falcon Heavy может запустить миссию на Уран

Американская национальная академия наук, инженерии и медицины (NASEM) каждые 10 лет проводит исследование, в котором определяет научные приоритеты, а также даёт рекомендации по финансированию миссий по исследованию космоса. В этом году академия рекомендовала NASA отправить миссию на Уран, а запустить её может ракета SpaceX Falcon Heavy.

На протяжении уже нескольких лет группа учёных и инженеров из NASA, Калифорнийского университета и Университета Джона Хопкинса проектируют миссию на Уран известную как Uranus Orbiter and Probe или UOP. Краеугольный камень этой миссии – ракета Falcon Heavy. Хотя авторы исследования прямо не указывают на SpaceX в контексте изысканий по миссии, они заявляют, что миссия на Уран предпочтительнее, потому что она может быть реализована в 2023–2032 годах на доступных в настоящее время РН. Теоретически, у Falcon Heavy существуют следующие альтернативы: Vulcan Centaur, New Glenn и SLS, но в реальности способна на эту миссию пока только Falcon Heavy.

Зонд Europa Clipper, запуск которого изначально планировался на SLS, позже был перенесён на Falcon Heavy, чтобы избежать задержек. Этот случай в очередной раз доказал, что SLS не подходит для миссий, не связанных с программой Artemis, без значительных улучшений конструкции ракеты, а также её производства.

New Glenn от Blue Origin безусловно может быть способна на многое, но, по-видимому, сейчас имеет чрезвычайно плохие характеристики, чтобы доставлять аппараты за пределы околоземной орбиты, и к тому же вряд ли она начнёт свою эксплуатацию до 2024 или 2025 года. Возможно, одноразовой версии ракеты New Glenn будет достаточно, но Blue Origin никогда не упоминали о данном варианте, и даже в этом случае её характеристики могут быть недостаточными для реализации данной миссии.

Vulcan Centaur ещё не запущена, и её дебют может переместиться на 2023 год. Кроме того, для ряда траекторий миссии мощности ракеты недостаточно для запуска зонда весом 7235 кг на требуемую орбиту. Vulcan потенциально способен запустить миссию, но только при помощи гравитационного манёвра вокруг Венеры, что уже потребует значительных изменений в конструкции аппарата для путешествия по орбите которая проходит ближе к Солнцу.

Согласно “калькулятору мощности РН” от NASA, полностью одноразовая Falcon Heavy со стандартным обтекателем может запустить до 10 тонн по требуемым траекториям миссии, оставляя хороший запас для увеличения массы зонда.

Если NASA согласится с выводами полученными в ходе исследования академии наук, миссия прибудет на орбиту Урана в конце 2044 года или начале 2045 года. Основная научная миссия начнётся с развёртывания небольшого атмосферного зонда для непосредственного анализа состава и поведения экзотической атмосферы планеты, которая считается очень переменчивой и обладающей одними из самых экстремальных ветров в Солнечной системе. Спускаемый зонд будет иметь массу 270 кг, и как ожидается, проживёт в условиях атмосферы планеты не более нескольких часов. Орбитальный же аппарат продолжит своё путешествие по системе Урана в течение как минимум четырёх лет, наблюдая и изучая ледяной гигант и его кольца, магнитосферу и более 27 спутников планеты

Изучение Урана и особенно его спутников – бесценно для науки и, возможно, именно открытия сделанные в этой предполагаемой миссии дадут нам новые понимания прошлого и будущего нашей Солнечной системы.