Концепции миссий во внешнюю часть Солнечной системы встречаются довольно часто, поскольку ученые-планетологи все больше разочаровываются в недостатке знаний о самых далеких планетах. Нептун, самая дальняя из известных планет, последний раз посещался «Вояджером-2» в 1980-х годах. С момента запуска этого зонда в 1977 году технологии значительно продвинулись вперед. Но чтобы использовать эти более совершенные технологии, сначала нужно, чтобы в систему прибыла миссия, и одна из таких миссий разрабатывается в рамках серии работ компанией ConEx Research и Университетским колледжем Лондона.
Миссия Arcanum нацелена на орбиту Нептуна и посадку на Тритон, что позволит изучить оба объекта системы, представляющие интерес. На Нептуне наблюдаются одни из самых сильных ветров в Солнечной системе и штормовая система «Великое темное пятно». Тритон еще более интересен: на нем возможен активный вулканизм и, возможно, подповерхностный океан.
Учитывая разные требования к изучению планеты и ее луны, миссия Arcanum разделена на три отдельные части — орбитальный аппарат, «орбитальный маневрирующий аппарат» и посадочный аппарат. Давайте рассмотрим каждую из них по очереди.
Somerville — так называется орбитальный аппарат, и его основная задача — обеспечить научную платформу для изучения Нептуна. Но он также будет служить ретранслятором связи для системы посадки, к которой он будет присоединен на протяжении большей части своего путешествия к внешней части Солнечной системы.
Полезная нагрузка включает в себя несколько камер, несколько спектрометров, магнитометр и другое научное оборудование, но самое главное — это телескоп. Телескоп будет работать в видимом и инфракрасном спектре, что позволит орбитальному аппарату не только наблюдать за системой Нептуна, но и искать более далекие объекты, например, в поясе Койпера.
Система, обеспечивающая орбитальное маневрирование посадочного аппарата, известна под названием Tenzing. Она будет работать в два этапа: первый — после отделения от орбитального модуля Somerville, второй — после отстыковки. На первом этапе задача Tenzing — точно позиционировать аппарат для посадки на Тритон, используя его запасы топлива и обеспечивая подпитку самого аппарата. На втором этапе он выступает в роли орбитального наблюдателя и ретрансляционной станции, обеспечивая связь между посадочным аппаратом и модулем Somerville, у которого гораздо более мощная антенна.
Tenzing также оснащен набором из трех буров, которые будут пытаться пробить внешний ледяной панцирь Тритона, что позволит провести научное исследование его недр. Пока неясно, планируют ли разработчики системы полностью пробить кору, чтобы добраться до потенциального подводного океана.
Сам спускаемый аппарат называется Bingham. На борту находятся несколько камер, сейсмометр, термометр и масс-спектрометр. В целом, приборы, установленные на посадочном аппарате, позволят получить базовое представление об условиях на поверхности Тритона, хотя он и не сможет самостоятельно исследовать наиболее интересные участки луны.
Все эти системы были бы невозможны без усовершенствованной системы запуска Starship, которая, как ожидается, будет обладать, по крайней мере, на порядок большей грузоподъемностью, чем многие существующие коммерческие ракетные решения. Масса «мокрого» (то есть с топливом) аппарата Bingham и Tenzing составляет 550 кг, что ставит его в категорию гораздо более тяжелых, чем другие миссии к внешней части Солнечной системы. Предполагаемая дата запуска — 2030 год, а прибытие к Нептуну ожидается в 2045 году, поэтому у Starship будет достаточно времени, чтобы пройти все необходимые испытания до запуска. Но пока Arcanum является лишь одной из нескольких предложенных миссий в Солнечной системе и не имеет поддержки крупных космических агентств. Пока неясно, какой будет наша следующая миссия к Нептуну. Тем не менее, интерес к изучению дальних планет будет все больше усиливаться, пока в конце концов человечество не вернется в эту захватывающую систему.
