Тем не менее главным ограничивающим фактором для продолжения работы АМС Dawn является наличие на борту гидразина. Кери Бин говорит, что оценить количество остающегося топлива сложно.
– Мы используем гидразин для разворотов аппарата: поворачиваем его или антенной к Земле для проведения сеансов связи, или научными приборами к цели изучения, чтобы проводить наблюдения, – объясняет Кери. – Мы просто будем продолжать использовать систему реактивной ориентации до тех пор, пока в ней не кончится топливо, чтобы успеть получить как можно больше данных.
Когда это топливо подойдет к концу, Dawn останется на стабильной орбите вокруг Цереры – возможно, на долгие десятилетия.
Автоматическая межпланетная станция Dawn в полете в изображении художника. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения
– Dawn станет маленькой луной Цереры, – рассказывает Бин. – После того как топливо кончится, у нас уже не будет шанса выйти с ним на связь, потому что без топлива мы не сможем управлять положением космического аппарата, а значит, потеряем возможность ориентировать его солнечными батареями к Солнцу. Это означает, что Dawn окажется без электричества вскоре после того, как на нем кончится топливо.
Таким образом, конец полета Dawn наступит тихо и не драматично, во многом повторяя то, каким образом эта станция прибывала в окрестности исследованных ею миров.
– Это будет грустно, – с тоской в голосе вздыхает Кери Бин. – Наш полет длился долго, и раньше не было ничего, ему подобного, но наступит день, и мы больше ничего не услышим от Dawn. Вот так все и кончится.
Но на Церере еще предстоит сделать большое количество научных открытий. Рейман подчеркивает важность данного проекта и космических исследований вообще.
– Несмотря на то что сами мы не можем выйти за пределы окрестностей нашей скромной планеты, мы посылаем вдаль автоматические аппараты и отправляемся таким образом на поиски великих приключений, – задумчиво говорит он. – Мы делаем это для того, чтобы понять величие Вселенной и поступать по зову своей страсти исследователей. Есть ли тот, кто ни разу не взглянул в ночное небо без благоговения перед его тайной? Есть ли тот, кому не хотелось пересечь линию горизонта и увидеть, что скрывается за ней? Тот, кто не жаждет познать Вселенную? Любой человек из тех, кто хоть раз испытал подобные чувства, разделяет с нами нашу миссию, а возможность поделиться впечатлениями и переживаниями, которые мы испытываем на нашем пути, и есть, как я думаю, самая волнующая, приносящая радость и удовлетворение, самая значительная сторона исследований, которые мы проводим в космосе.
Глава 5Охота на планеты: «Кеплер» и поиск далеких миров
Иной взгляд
Одним ясным вечером в 2012 году астрофизик Натали Баталья вышла на спортивную пробежку. Над ней раскинулось усыпанное звездами небо, но она не обращала на него внимания. В ее голове безостановочно повторялся путь расчетов, которые она и ее команда выполняли, работая с космическим телескопом «Кеплер» и пытаясь определить, сколько может оказаться планет у других звезд нашей Галактики.
Результат был ошеломляющим. Полученные с «Кеплера» данные говорили о том, что у каждой звезды в Млечном Пути имеется как минимум по одной планете. Оценки количества звезд во всей Галактике разнятся от 100 до 300 млрд, и это означает, что планет может насчитываться сотни миллиардов. Если даже лишь небольшая часть из них, скажем, 10 %, того же размера, что и Земля, и если только 10 % от этих похожих размером на Землю миров находятся на правильных расстояниях от своих звезд внутри области, называемой обитаемой зоной, во всей нашей Галактике может обнаружиться как минимум миллиард потенциально пригодных для жизни планет с Землю размером.
Планеты – а может, и жизнь – могут быть повсюду.
Всего лишь три десятка лет назад астрономы не были убеждены, существуют или нет планеты за пределами Солнечной системы. Баталья застыла, осознав, насколько масштабна новая оценка количества потенциально обитаемых миров. Она остановилась на бегу и всмотрелась в ночное небо.
Телескоп «Кеплер» в космосе в представлении художника. Источник: NASA / Научно-исследовательский центр имени Эймса
– Я долгое время представляла себе среднее количество планет, приходящихся на одну звезду, лишь теоретически, – четыре года спустя рассказывает Натали в своем офисе в Научно-исследовательском центре имени Эймса NASA, где она занимает должность научного специалиста проекта «Кеплер».
Баталья, заместитель научного руководителя проекта космического телескопа «Кеплер», держит в руках созданную художниками глобус-модель первой подтвержденной экзопланеты с твердой поверхностью, Kepler 10b. Источник: NASA / проект «Кеплер»
– Но внезапно в ту ночь я взглянула на небо и спустя какую-то микросекунду увидела в этих светлых точках, которые усыпали его, не просто звезды, а планетные системы – семейства иных миров за пределами нашей Солнечной системы. Я пережила настоящее потрясение и стала иначе смотреть на Вселенную.
Несмотря на то что в жизни Батальи статистические данные, которые являются результатом работы космического аппарата «Кеплер», конечно же, занимают более значительное место, чем в жизни обычного человека, то, что испытала в тот момент она, символизирует поворот, произошедший в процессе человеческого познания и понимания нашего места в огромном космосе. Этот поворот продолжается уже несколько последних лет, в основном благодаря научному поиску, который ведет космическая обсерватория «Кеплер». Этот проект, безусловно, изменил наш взгляд на Вселенную.
Одиноки ли мы?
Этот вопрос – «Одиноки ли мы во Вселенной?» – люди задают себе веками, но убедительные данные об экзопланетах, то есть планетах других звезд, появились относительно недавно.
– Для меня самый волнующий вопрос, который мы только можем задать, звучит так: «Одиноки ли мы?» – говорит Томас Баркли, ведущий научный сотрудник проекта «Кеплер». – Работа в большом коллективе, каждый участник которого стремится ответить на этот вопрос, и очень радует, и смущает.
Баркли отмечает, что на эту тему обычно имеются две противоположные точки зрения: или же предполагается, что Вселенная так велика, что где-то в ней обязательно есть иная жизнь, или считается, что Земля является редчайшим и уникальным местом и жизнь на ней возникла и развилась в силу случайного стечения многих факторов, поэтому повторить похожие условия слишком сложно.
Запуск космического аппарата «Кеплер» с пусковой площадки 17-B на базе ВВС США «Мыс Канаверал» в штате Флорида. Ракетой-носителем служит Delta II, запуск состоялся 6 марта 2009 года. Источник: NASA, Регина Митчелл-Райял и Том Фаррар
Древнегреческие письменные источники свидетельствуют, что и в те времена люди задумывались о далеких мирах и о цивилизациях, которые могут там обитать. Но до 1994 года о планетах других звезд не было точных данных – лишь предположения и мнения, основанные на «шестом чувстве». А ученые не любят беспредметно рассуждать вокруг вопросов, им требуются данные, чтобы находить ответы.
Когда для наблюдателя планета проходит перед звездой, вокруг которой обращается, такое событие называется транзитом. Транзит может вызвать маленькое изменение яркости свечения звезды. Измеряя глубину понижения видимой яркости и зная размер звезды, ученые могут установить радиус планеты. Период ее обращения по орбите можно выяснить, измерив время, прошедшее от одного транзита до другого. А зная период орбитального движения, можно рассчитать среднее расстояние между планетой и ее светилом. Источник: NASA, Научно-исследовательский центр имени Эймса
– Эту гипотезу вы не можете легко проверить, – говорит Баркли, – но проект «Кеплер» служит олицетворением веры в то, что мы не одни, и мы готовы на самые невероятные шаги, чтобы отыскать ту жизнь, которая скрыта от нас вдалеке.
Космический телескоп «Кеплер», полет которого начался в 2009 году, сконструирован, чтобы определить, какая доля из сотен миллиардов звезд нашей Галактики наделена спутниками-планетами. В частности, «Кеплер» ищет планеты размером с Землю или еще более мелкие планеты с твердой поверхностью; а также ученые, которые занимаются этим проектом, хотят выяснить, похожи ли иные планетные системы на нашу Солнечную или же резко от нее отличаются. Поскольку для известных нам форм жизни необходима вода, усилия команды «Кеплера» сосредоточены на поиске экзопланет внутри или поблизости от обитаемой зоны вокруг звезды, которую еще иногда[41] называют «зоной Златовласки», где не слишком тепло и не слишком холодно, поэтому вода может находиться в жидком виде.
На этой схеме показано расположение различных частей, включая фотометр, на космическом аппарате «Кеплер». Источник: NASA, Научно‐исследовательский центр имени Эймса
В большинстве своем эти миры слишком далеки, чтобы их можно было увидеть при помощи телескопа. И «Кеплер» тоже не может на самом деле «видеть» планеты. Вместо этого он проводит поиск экзопланет при помощи специальной техники под названием «транзитный метод». Когда планета совершает транзит, то есть проходит перед своей звездой с нашей точки зрения, она перегораживает путь малому количеству звездного света, можно сказать, происходит мини-затмение. Тот же эффект мы можем наблюдать у себя в Солнечной системе, когда, глядя с Земли, видим прохождение Меркурия или Венеры по диску Солнца.
Но планеты очень малы по сравнению со звездами, поэтому количество света, который они могут затмить, очень небольшое, особенно если учесть то, что и эти звезды, и экзопланеты находятся очень далеко от нас. Тем не менее «Кеплер» способен обнаружить самые ничтожные «подмигивания», регистрируя изменения в яркости звезд вплоть до точности 20 частей на миллион. Что это означает? При том что «Кеплер» ведет наблюдения за 165 000 звездами одновременно, астрономы говорят, что его титаническая работа выглядит, как если бы некто смотрел на ночное шоссе, заполненное машинами, с расстояния в несколько миль и оказался бы способен обнаружить блоху, проскочившую на фоне фары одного из автомобилей. И, чтобы подтвердить достоверность наблюдения, необходимо увидеть эту блоху еще как минимум один раз – так ученые убеждаются, что обнаружение не было случайной ошибкой.