Потерявшаяся ракета

Дарья Ларина
16 декабря 2020, 23:26

Ученые обнаружили необычный космический объект SO 2020. После сбора данных стало понятно, что это ракета, которая пропала с радаров еще в конце прошлого века.

Фото: NASA

54 года назад НАСА запустило Surveyor 2, миссию без экипажа для исследования поверхности Луны. Увы, космический корабль потерпел крушение из-за неудачной коррекции курса и врезался в поверхность Луны со скоростью 2,7 км/с. Но ракета-носитель, использованная для его запуска, следовала по другой траектории и ушла в космос.

Программа Surveyor была разработана для демонстрации возможности запуска, связи, управления и посадки беспилотного посадочного модуля на Луне, тем самым открывая путь для последующих миссий с экипажем. Surveyor 1, запущенный 30 мая 1966 года, имел ошеломляющий успех, так как легко выполнил свои основные задачи: он вернул множество изображений лунной поверхности и критически важных инженерных данных. Так что НАСА возлагало большие надежды на продолжение этого успеха во второй миссии. Планировалось посадить Surveyor 2 на Луну к востоку от его предшественника, чтобы продемонстрировать возможность наклонного подхода и посадки.

После ряда незначительных задержек, Surveyor 2 успешно стартовал 20 сентября 1966 года в 7:31 по восточному времени США. Ракета-носитель «Атлас-Кентавр» использовала жидкий водород и жидкий кислород в качестве топлива. Через 66 секунд после того, как двигатели «Кентавра» были выключены, Surveyor 2 покинул использованный «Кентавр». Носитель предпринял маневр, чтобы установить безопасное расстояние между собой и посадочным модулем. Из-за этого траектория его полета отклонилась от Луны на 5675 километров, что отправило ракету на солнечную орбиту.

Казалось, что все идет гладко. Траектория Surveyor 2 была почти идеальной — требовалась лишь небольшая коррекция курса через 16,5 часов после запуска. Именно тогда все пошло не по плану. Основной двигатель Vernier Engine 3 не включился вместе с остальными. Ученые НАСА сделали 39 попыток запустить двигатель, прежде чем признали свое поражение. Пока они пытались, в ходе серии инженерных испытаний, собрать данные для спасения миссии, Surveyor 2 упал на поверхность Луны к юго-востоку от кратера Коперник.

Было еще пять миссий Surveyor, четыре из которых успешные, прежде чем НАСА переключило свое внимание на исследование Луны с экипажем. А между тем, ракета «Кентавр» продолжала свой путь в космосе и была практически забыта.

По крайней мере — до августа этого года, когда астрономы с помощью системы телескопов панорамного обзора и быстрого реагирования Pan-STARRS на Гавайях заметили загадочный объект на солнечной орбите, который должен был пройти вблизи Земли. Обсерватория Pan-STARRS на вершине вулкана Мауна-Кеа — ключевой инструмент в обнаружении быстро движущихся объектов, таких как новые астероиды. Но 2020 SO двигался слишком медленно, чтобы быть астероидом, а также имел довольно странную орбиту.

Пол Чодас, который руководит Центром исследований объектов, сближающихся с Землей, был среди многих ученых, жаждущих узнать больше о SO 2020. С помощью компьютерного моделирования траектории Чодас выявил, что орбита объекта едва наклонена относительно Земли. Заинтересовавшись, Чодас решил смоделировать траекторию в обратном направлении и обнаружил, что объект прошел так близко к Земле в сентябре 1966 года, что вполне мог быть запущен отсюда. Другими словами, 2020 SO может быть ракетой «Кентавр», особенно с учетом ее слегка аномальной орбиты. Такая орбита свидетельствует о том, что объект движется под воздействием фотонов, испускаемых Солнцем. Для этого 2020 SO должен быть достаточно крупным и иметь небольшую массу, прямо как пустой ракетный ускоритель. (Для сравнения, каменистые астероиды относительно малы и массивны).

Чодас разослал своим коллегам-астрономам по всему миру срочное оповещение, чтобы каждый мог помочь отслеживать SO 2020 в течение следующих месяцев по мере того, как объект приближается к Земле. Последующие спектроскопические наблюдения позволили получить представление о составе объекта. Внезапно оказалось, что данные спектра не соответствовали нержавеющей стали, которая использовалась для производства ракетных ускорителей «Кентавр» в 1960-х годах. Но это не сбило ученых с толку: небольшие расхождения в данных можно объяснить выветриванием стали после 54 лет воздействия суровой космической погоды.

«Мы знали, что для уверенности нам нужно будет попытаться получить спектральные данные от другого ракетного ускорителя «Кентавр», который много лет находился на околоземной орбите, а потом сравнить их со спектром SO 2020 года», — сказал в интервью с Ars Technica Вишну Редди из Университета Аризоны. Он возглавлял группу, которая выполнила эти наблюдения. «Из-за огромной скорости, с которой вращаются вокруг Земли ускорители “Кентавр”, мы знали, что будет чрезвычайно сложно зафиксировать его с помощью IRTF [Инфракрасный телескоп НАСА], для получения надежных данных», — объяснил он.

2020 SO притянуло гравитацией Земли, и 1 декабря он прошел на расстоянии 44 тысяч километров от нас. Именно тогда Редди и его коллеги из IRTF смогли захватить инфракрасный спектр другого ракетного ускорителя «Кентвар Д» (запуска в 1971 года). Когда они сравнили этот спектр с данными, собранными на 2020 SO, они совпали.

2020 SO теперь удаляется от Земли и должен покинуть гравитационное поле в течение нескольких месяцев, после чего он перейдет на солнечную орбиту. Но астрономы ожидают, что «Кентавр» вернется на Землю в 2036 году — тогда они будут готовы узнать еще больше о ракете, которая непрестанно возвращается домой.