Планеты там, планеты тут…

В начале марта 2011 г. был обнародован большой, 400-страничный отчет [1] с изложением планов NASA по исследованиям Солнечной системы в 2013-2022 гг. Этот документ можно получить в Интернете [2]. В нем не только размещен перечень обсуждаемых миссий и даны рекомендации по их приоритетности, но и приведен развернутый анализ текущего состояния дел в этой области.

В отчете рассматриваются лишь те космические проекты, которые проработаны в достаточной мере для включения в приоритетный список. В результате детального обсуждения комиссия, создававшая отчет, определила, какие из них дают «максимальный научный выход в расчете на вложенный доллар», при этом соблюдался баланс между крупными, средними и небольшими миссиями и между исследованиями разных объектов Солнечной системы. Разумеется, учитывались также и чисто технические аспекты (например, риски, связанные с тем, что какие-то технологии еще «не доведены до ума»). Итогом стали списки, носящие пока рекомендательный характер.

Номером один в числе научных задач комиссия считает доставку на Землю марсианского грунта. На втором месте (с пониманием того, что это очень дорогая миссия) стоит исследование спутника Юпитера — Европы. Авторы отчета предлагают также подумать и о более детальном изучении Урана и Нептуна. Поэтому разработка проекта специальных миссий к Урану также попала в список приоритетных задач.

Недорогие миссии были отнесены к программе Discovery, и их обсуждение выходило за рамки компетенции комиссии. Поэтому по малым спутникам дается лишь одна рекомендация. Обращается внимание на перспективную миссию (планируемую вместе с Европейским космическим агентством — ESA) Mars Trace Gas Orbiter. Этот проект не вошел в программу Discovery, поэтому в отчете содержится поддержка данной миссии.

Проекты среднего класса относятся к программе New Frontiers. В ближайшее время будет выбрано две миссии для исследований «наиболее загадочных и неизвестных районов Солнечной системы». Комиссия рекомендует слегка увеличить финансирование этой программы.

Большое внимание в отчете уделено крупным, флагманским проектам. На первое место поставлен Mars Astrobiology Explorer-Cacher (MAX-C). Это первый из трех запусков в рамках программы возврата марсианского грунта. Рекомендовано, правда, пересмотреть его финансирование в сторону снижения затрат (на миллиард), так как, по мнению комиссии, проект оттягивает на себя неоправданно большие средства, тормозя другие планетные исследования. Европейцы, совместно с которыми будет осуществляться этот проект, уже обеспокоились возможным сокращением финансирования со стороны США.

Второе место среди флагманов занимает Jupiter Europa Orbiter. Здесь снова комиссия обращает внимание на чрезмерно высокую стоимость, а потому призывает сузить круг задач, чтобы не отбирать средства у других исследований.

Третье место отдано спутникам — Uranus Orbiter and Probe mission. Комиссия полагает, что проект обязательно должен быть осуществлен до 2022 г., но снова надо думать над снижением стоимости.

В случае сокращения бюджета авторы отчета предлагают отказаться от Jupiter Europa Orbiter (это самый дорогой проект — почти 5 млрд долл.). В случае же увеличения бюджета планируется, во-первых, увеличить финансирование малых миссий (программа Discovery), во-вторых, сделать еще одну миссию в рамках New Frontiers, ну а в-третьих (если дела пойдут совсем хорошо), реализовать еще один из флагманских проектов: или Enceladus Orbiter mission, или Venus Climate Mission. Если же дела пойдут совсем плохо, то предлагается урезать крупные проекты, но ни в коем случае не трогать Discovery и New Frontiers, а также технологические разработки и исследовательскую работу.

Тем временем Джозеф Катанзарите (Joseph Catanzarite) и Майкл Шао (Michael Shao) получили оценки частоты встречаемости планет типа Земли в «обитаемых зонах» у звезд типа Солнца [3]. Для этого они использовали результаты со спутника «Кеплер» [4]. Изучив данные по более чем 150 тысячам звезд на протяжении четырех месяцев, команда проекта объявила об обнаружении более 1200 кандидатов в планеты у примерно тысячи звезд. Пока выложенных этим проектом данных недостаточно для прямой оценки числа земноподобных планет в нужном диапазоне больших полуосей орбит, но можно провести разумные экстраполяции на основе установленных корреляций параметров. Авторов интересовали планеты с радиусами от 0,8 до 2 земных. Это соответствует массам, достаточным для удержания кислородной атмосферы, но не слишком большим, чтобы планета перешла уже в статус нептуноподобной. Для «обитаемой зоны» было выбрано довольно жесткое условие, которое в случае Солнечной системы дало бы диапазон орбит от 0,95 до 1,37 астрономических единиц. Рассматривались звезды спектральных классов F, G, K (напомним, что Солнце относится к классу G). В Галактике эти звезды составляют около 7% от всей популяции.

Оценки авторов свидетельствуют о том, что 1-3% звезд типа Солнца имеют планеты земного типа в «обитаемых зонах». Это немало, так как означает, что во всей Галактике их — порядка ста миллионов. Результаты будут уточняться по мере поступления новых данных со спутника «Кеплер». Собственно, одной из основных задач этого проекта как раз и является определение количества таких планет.

Сергей Попов

1. Vision and Voyages for Planetary Science in the Decade 2013-2022, National Academy of Science (2011).

2. www.nap.edu/catalog/13117.html

3. arXiv: 1103.1443 (http://arxiv.org/abs/1103.1443)

4. arxiv:1102.0541 (http://arxiv.org/abs/1102.0541)