Тритон: Миссия к Ледяному Спутнику Нептуна

Тритон, величественный спутник Нептуна, представляет собой одно из наиболее интригующих мест в нашей солнечной системе. На его поверхности, как кажется, наблюдаются активные вулканы, присутствие тонкой атмосферы и даже органические соединения, именуемые толинами. Однако с момента, когда его посетил космический аппарат Voyager более 35 лет назад, технологии достигли значительно больших высот, и предложенные миссии по отправке посадочных модулей на Тритон вновь привлекают внимание научного сообщества.

Одной из таких инициатив является проект Triton Hopper, разработанный Стивом Олесоном и Джеффри Лэндисом из Исследовательского центра Гленна NASA. Эта концептуальная миссия получила финансирование от Института передовых концепций NASA NIAC ещё в 2018 году и подразумевает использование криогенного насоса для извлечения топлива с поверхности Тритона, которое будет питать «хоппер», способный передвигаться со скоростью до 5 км в месяц и проводить научные исследования.

Первой задачей любой миссии к Тритону становится преодоление значительных расстояний до него. В отчёте NIAC о Triton Hopper авторы рассматривали различные технологии передвижения. Одними из наиболее эффективных оказались солнечная электрическая тяга и аэродинамическое торможение в более обширной атмосфере Нептуна. Как планируется, Hopper будет «автостопом» перемещаться в компании более крупного орбитального аппарата, который будет отвечать за планирование траектории и связь с Землёй.

Полезная нагрузка, описанная в проекте миссии, включает георадар, спектроскопическое оборудование, микроскоп и сейсмометр. Общая масса системы составляет чуть менее 300 кг, что довольно мало для межпланетных исследований.

Концепция работы двигателя Triton Hopper достаточно проста: наполнив космический аппарат топливом, его нужно нагреть до состояния, когда оно станет газообразным и будет помещено под давлением. После достижения необходимого давления газ будет выброшен в виде реактивной струи, позволяя 300-килограммовому космическому аппарату преодолеть сравнительно слабую гравитацию Тритона, которая составляет около половины гравитации Луны.

Исследования сконцентрировались на двух главных способах добычи материала: использованием лопаты и криогенного насоса. У каждого из методов есть свои преимущества, но насос демонстрирует более высокую эффективность, согласно теоретическим симуляциям, проведённым в рамках проекта Фазы I.

Криогенный насос мог бы использовать тепло от обычных операций, что помогло бы расплавить лёд и снег, с которыми столкнётся Hopper при приземлении. Полученный материал затем будет подаваться в нагревательную камеру, подготавливая его к использованию в качестве топлива.

На протяжении этих двух лет аппарат сможет исследовать множество интересных локаций. Однако миссия, конкурирующая за ресурсы с множеством других концепций посадочных модулей для Тритона, в данный момент заморожена. Она не получила одобрения для перехода к фазе II и за последние несколько лет о её развитии не сообщалось.

Тем не менее, с учётом общей популярности подобных концепций на других небесных телах и привлекательности Тритона как объекта исследования, можно предположить, что в будущем эта миссия всё же сможет взмыть над ледяной поверхностью крупнейшего спутника Нептуна.