Ko trūksta žmonių misijai į Plutoną?

Jau maždaug po 1,5 mėn., liepos 14 d. NASA zondas New Horizons aplankys tolimąjį Plutoną. Tai bus vienas įspūdingiausių NASA pasiekimų. O ką, jei vietoj zondo į Plutoną pamėgintume nuskraidinti pilotuojamą astronautų misiją? Tokiai misijai kol kas nesame pasiruošę, tačiau tai toli gražu nereiškia, jog ši misija – neįmanoma. Juk prieš 85 metus Plutono atradęs Klaidas Tombo (Clyde Tombaugh) vargu ar įsivaizdavo, kad jo kūno pelenai nukeliaus į Plutono orbitą.

„Pafantazuokime, – siūlo Space.com. – Įsivaizduokim, kad New Horizons praskriedamas pro Plutoną atranda ką nors iš tikrųjų pribloškiamo. Pavyzdžiui, neįtikėtiną atmosferos sudėtį, kurioje deguonies – panašiai tiek pat, kiek ir Žemės atmosferoje. Ar tai galėtų būti tik biologinių procesų rezultatas? O jei zondo objektyvai nykštukinės planetos paviršiuje užfiksuotų akivaizdžiai dirbtinius objektus – pvz., didžiulę piramidę, senovinės civilizacijos griuvėsius? (Nors tai tikėtina ne daugiau, nei Plutone atrasti didžiulio besišypsančio šuns fizionomiją)“

Jei New Horizons Plutone rastų ką nors nepaprasto, labai tikėtina, jog NASA praleistų logišką kitą Plutono tyrinėjimų etapą, kurio metu ant jo paviršiaus būtų mėginama nuleisti robotizuotą zondą, ir vietoj jos pradėtų dėlioti pirmosios žmonių misijos į Plutoną strategiją.

Ir ką? Raketų technologijų situacija dabar yra maždaug tokia: 1,6 kg sveriantis zondas moderniausiais raketiniais varikliais į Plutono orbitą nuskraidinamas per 10-15 metų. Ne kažką, tiesa? Kita vertus, Tarptautinė Kosminė Stotis (TKS) Žemės orbitoje veikia jau nuo 2000-ųjų spalio 31 d., t. y., beveik 15 metų.

Savaime suprantama, tarp TKS ir astronautų pilotuojamo erdvėlaivio į Plutoną būtų milžiniškas skirtumas. TKS atsargas kelis kartus per metus papildomos kosminėmis kapsulėmis iš Žemės. Keičiasi ir TKS įgula. O štai į Plutoną išskridę astronautai būtų visiškai izoliuoti, o jų gyvybės palaikymo sistemos turėtų būti visiškai savarankiškos.

Ilgiausiai kosmose žmogus yra išbuvęs 437 paras. Ir nė viena maža, uždara, savarankiška biosfera, kuri sugebėtų palaikyti žmogaus gyvybę, dar nesugebėjo kosmose ištverti daugiau kaip dvejus metus.

Gerai. Tarkim, pasitelktume hibernaciją ir į Plutoną skriejančius astronautus užmigdytume. Tuomet astronautų gyvybės atsidurtų misijos kontrolės kompiuterio valioje ir priklausytų nuo jo veiksmų prabudimo fazėje. Tačiau yra ir kita kliūtis: mokslininkai nežino ilgalaikės hibernacijos poveikio žmogaus organizmui. Nežino, ar jie apskritai sugebėtų prabusti, ar jie liktų gyvi. Tenka grįžti prie patikrintų technologijų.

Bomba
Ar turime kokią nors raketinę technologiją, kuri pajėgtų šimtų tonų sveriančios misijos krovinį į Plutoną nuskraidinti per… vienerius metus? Neįtikėtina, tačiau atsakymas į šį klausimą yra TAIP, TURIME. Ji sugalvota dar 6-ajame XX a. dešimtmetyje.

Mokslinės fantastikos entuziastai turbūt spėtų, jog čia omeny turimas Oriono Projektas. Labai supaprastintai kalbant, tai būtų tūkstančio mažų branduolinių sprogimų, kurie ir įgreitintų erdvėlaivį iki reikiamo greičio, koncepcija. Ją fizikai sukūrė prieš 60 metų.

NASA šią koncepciją dar kartą peržiūrėjo 2000-aisiais. Šįkart projektas buvo pavadintas „External Pulsed Plasma Propulsion“. Mažiausias branduolinis erdvėlaivis svertų apie 900 tonų, nors inžinieriai suprojektavo modelį, kuris 10 tūkst. tonų erdvėlaivį į Saturną ir atgal nuskraidintų per 3 metus.

Nors toks erdvėlaivis galėtų startuoti ir tiesiai nuo Žemės paviršiaus, radioaktyvių atliekų po tokios raketos starto liktų per daug, kad to būtų galima imtis. Todėl branduolinį erdvėlaivį tektų statyti orbitoje – kaip TKS. Ir į Plutoną erdvėlaivis iškeliautų irgi iš orbitos.

Po metų ar dviejų, branduolinis erdvėlaivis pasiektų Plutono orbitą ir branduoliniai varikliai būtų išjungti. Astronautai ant Plutono paviršiaus leistųsi įprastų cheminių raketų varomais nusileidimo aparatais. Plutono gravitacija siekia tik 1/12-ąją Žemės gravitacijos ir tik 0,5 Mėnulio gravitacijos. Taigi, technikos pakaktų dvigubai silpnesnės nei nusileidimo Mėnulyje atveju.

Nusileidimas Plutone

Tai būtų didžiulis iššūkis. Kitaip nei Mėnulis, Plutonas turi retą atmosferą, sudarytą iš azoto, metano ir anglies monoksido. Jos slėgis svyruoja nuo 6,5 iki 24 mikrobarų. Kaip 80 km aukštyje Žemėje. Tai sudaro apie 1/1000-ąją Marso atmosferos slėgio palei Marso paviršių. Vadinasi, be šiluminio skydo apsieiti, matyt, nepavyks. Tačiau apie efektyvų aerostabdymą Plutone (pvz., parašiutais) tektų pamiršti.