Несколько десятилетий назад, во время бурного соперничества в космической гонке между бывшим Советским Союзом и Соединёнными Штатами, весь мир наблюдал за тем, как первый искусственный спутник Земли поднялся на орбиту.
Запуск «Спутника-1» 4 октября 1957 года вызвал беспокойство в США, которое усугубилось позорной и унизительной неудачей первого американского запуска спутника, когда ракета ВМС США «Авангард» вместо того, чтобы вывести на орбиту спутник, испытала «капутник» — его носитель перевернулся и взорвался.
Эмоциональное спасение Америки пришло через первый американский искусственный спутник. «Эксплорер-1» вывели в космос 31 января 1958 года. Тем не менее, несмотря на неудачи, 17 марта 1958 года «Авангард-1» всё же достиг орбиты, став вторым американским спутником.
И если «Эксплорер-1» вернулся в атмосферу Земли в 1970 году, микроспутник «Авангард-1» Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) всё ещё находится там. Он только что отпраздновал 67 лет облёта нашей планеты.
NRL остаётся владельцем этого объекта и разработчиком его технологии. «Авангард-1» был первым спутником, генерирующим энергию с помощью солнечных батарей.
Сегодня спутник находится на эллиптической орбите, перигей которой расположен примерно в 660 км, а апогей — примерно в 3 822 км от Земли, с наклонением 34,25 градуса.
Возможен ли возврат?
Команда, в которую входят аэрокосмические инженеры, историки и писатели, недавно предложила варианты того, как можно снизить и вернуть «Авангард-1».
Поймать самый старый орбитальный спутник любой страны – задача сложная, но данный спутник в любом случае достоин дальнейшего изучения, отметила группа в прошлом году на научно-технической конференции, организованной Американским институтом аэронавтики и астронавтики.
«Авангард-1» — это капсула времени космической эры, пояснила исследовательская группа. Концепция восстановления, предложенная группой, является их собственной, и не обязательно отражает точку зрения их организации, Booz Allen Hamilton, ведущей компании в области передовых технологий, которая занимается целым рядом важнейших вопросов обороны, гражданской и национальной безопасности.
Бесшумный спутник
Мэтт Билле, аналитик аэрокосмических исследований компании Booz Allen в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо, возглавил исследование сценария спасения «Авангард-1».
«Мы не первые, кому пришла в голову эта идея, и надеемся, что не последние, — сказал Билле в интервью Space.com. — Но нам придётся подождать и посмотреть, решат ли организации, обладающие необходимыми возможностями, что этот проект стоит таких затрат».
Как и следовало ожидать, самый старый спутник больше не передаёт сигналов, но его местонахождение известно.
«Да, спутник замолчал в 1964 году, — сказал Билле, — когда мощность солнечных батарей упала ниже уровня, необходимого для работы передатчика». По его словам, общедоступные данные слежения показывают местоположение и орбиту «Авангард-1» — информацию, которая может быть использована для наведения датчиков с более высоким разрешением.
Эти датчики могут определить, цел ли спутник, и определить, вращается ли он вокруг какой-либо из осей.
Космический аппарат под присмотром
Если «Авангард-1» получится найти и доставить на Землю, как много можно будет узнать при тщательном его изучении?
«Наши исследования говорят о возможном интересе к состоянию солнечных батарей, аккумуляторов и металлов, а также к данным о количестве ударов микрометеоритов или обломков за столь длительный период времени, — ответил Билле. — Это был бы рекордный по времени взаимодействия с открытым космосом космический аппарат».
Билле и его коллеги проанализировали варианты миссий и полезных нагрузок с использованием технологий, которые позволят безопасно осмотреть и, при желании, поймать спутник для изучения, а затем выставить на всеобщее обозрение в качестве археологии космонавтики.
Например, «Авангард-1» можно вывести на более низкую орбиту для извлечения или доставить на Международную космическую станцию, где его упакуют для отправки на Землю. После изучения этот ветеран пространства и времени стал бы интересным экспонатом в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики.
Обращаться осторожно
Пока ещё неизвестно, какая организация могла бы взять на себя этот проект, объясняет исследовательская группа. Общая миссия будет разделена на два этапа: во-первых, съёмка «Авангарда-1», чтобы выяснить его состояние до принятия решения об извлечении. Если решение будет принято, то начнётся собственно извлечение спутника.
Но существует серьёзная проблема, связанная с тем, чтобы подобраться к 1,46 килограммовому «Авангарду-1». Это небольшой спутник, 15-сантиметровая алюминиевая сфера с 91-сантиметровой антенной. Поимка его потребует деликатного, «осторожного обращения».
Как предложила исследовательская группа, возможно, частный спонсор с историческими или филантропическими интересами мог бы взять на себя расходы по поиску. Не забывайте, что предприниматель Джаред Айзекман совершил самофинансируемый космический полёт на капсуле SpaceX и даже совершил первый гражданский выход в открытый космос. Он также предложил отправиться в полёт к космическому телескопу Хаббл.
А ещё есть богатый Джефф Безос из Blue Origin, который поддержал идею извлечения из Атлантики двигателей Saturn V программы «Аполлон» для музейных экспозиций.
Что мы можем узнать
Возвращение «Авангард-1» домой привлекательно по нескольким причинам.
Одна из них — возможность разработать и продемонстрировать предоставляемые промышленностью услуги по репозиционированию в космосе.
«Для инженеров-материаловедов и историков космонавтики это будет уникальная возможность для обучения, — утверждают Билле и члены исследования. — Извлечение "Авангарда-1" будет сложной задачей, но вполне достижимой, а также бесценным шагом вперёд для всего американского космического сообщества».
Такого же мнения придерживается и Билл Рейнор, помощник начальника отдела проектирования космических аппаратов Военно-морской исследовательской лаборатории.
Хотя «Авангард-1» замолчал в мае 1964 года, Рейнор сказал, что с тех пор 133-минутная орбита спутника отслеживалась сетью оптических датчиков наблюдения за космосом и продолжает представлять научный интерес по сей день.
«Результаты отслеживания орбиты "Авангарда-1" позволили получить большую часть ранних данных, подтверждающих открытие и оценку продолговатости Земли, похожей на грушу», — сказал Рейнор в интервью Space.com.
Если бы «Авангард-1» был восстановлен и доставлен на Землю, как много мы могли бы извлечь из его длительного облучения?
«Для учёных и инженеров, занимающихся изучением материалов и последствий облучения, — добавил Рейнор, — это была бы беспрецедентная возможность исследовать влияние длительного воздействия космической среды».
