В 1992 г. NASA организовало программу Discovery. В ее рамках каждые несколько лет агентство устраивает конкурс, изучая различные проекты относительно низкобюджетных специализированных аппаратов по исследованию Солнечной системы. Затем в ходе нескольких этапов отбора NASA определяет миссию, которая получит необходимое для реализации финансирование.
За годы существования, программа Discovery подарила нам такие знаковые миссии, как Kepler, Dawn, Stardust, MESSENGER и NEAR Shoemaker. Вне зависимости от предназначения, у всех них имеется одна общая техническая деталь. Эти аппараты получали энергию исключительно от солнечных панелей, что уже изначально ограничивало возможную зону их применения орбитой Юпитера.
Некоторые миссии, запущенные в рамках программы Discovеry. Источник: NASA
Дело в том, что за орбитой Юпитера Солнце становится слишком тусклым, чтобы его можно было использовать для получения энергии. В настоящее время, единственным доступным источником питания для миссий NASA, направляющихся в дальний космос, являются радиозотопные термоэлектрогенераторы (ритэги). Они конвертируют в энергию тепло, выделяющееся при распаде плутония-238. Проблема в том, что США прекратили производство этого изотопа еще в конце 1980-х. Некоторое время NASA закупало плутоний у России, однако теперь это невозможно.
Плутоний-238. Источник: Department of Energy
В настоящее агентство располагает запасом примерно в 35 кг плутония 238. Часть его будет израсходована на миссию Mars 2020. После этого в распоряжении NASA останется 21 кг изотопа — при этом лишь 4 кг полностью соответствуют критериями агентства. Дело в том, что период полураспада плутония-238 составляет 88 лет. Изотопы, оставшиеся со времен Холодной войны сейчас обеспечивает заметно меньшую мощность, чем только что произведенный плутоний.
Удручающаяся ситуация с плутонием привела к режиму его жесткой экономии. В прошлом году NASA объявило о запрете использовать ритэги на миссиях класса Discovery. Однако спустя всего три месяца решение было пересмотрено. Директор Отдела планетологии NASA Джеймс Грин разослал служебную записку, в которой сообщил о снятии запрета. После получения разрешения претенденты смогут включать в свои конкурсные заявки до двух ритэгов, что позволит существенно расширить список потенциальных целей для миссий Discovery.
Ритэг установленный на борту Cassini. Источник: NASA
По всей видимости, решение связано с недавними успехами, связанными с возобновлением производства плутония-238 в США. К 2022 г. американское министерство энергетики должно выйти на объем производства около 1,5 кг в год. На самом деле, это не очень много. Для сравнения, ритэг Cassini содержал почти 33 кг изотопа. Но даже такое количество уже позволяет проявить определенную гибкость при планировании будущих миссий. Также необходимо упомянуть, что при поддержке NASA осуществляется несколько проектов по созданию более эффективных ритэгов, требующих меньшее количество плутония.
Напомним, что следующий отбор по программе Discovery начнется в 2019 г. NASA планирует выбрать миссию-победитель в июне 2021 г. и запустить ее в космос до конца 2026 г.
По материалам: http://spacenews.com
