15 января 2006 года над пустыней в штате Юта раскроется парашют — и с неба упадет капсула с грузом, который невозможно разглядеть невооруженным глазом. Внутри — микроскопические частицы, собранные в хвосте кометы Вильда-2. Космический аппарат Stardust, запущенный NASA семью годами ранее, завершал миссию, способную перевернуть представления о рождении Солнечной системы.

Охота за «звездной пылью»

Stardust стартовал в 1999 году с амбициозной целью: догнать комету, погрузиться в ее хвост и вернуть образцы на Землю. В 2002-м он прошел вблизи астероида 5535 Annefrank, сделав несколько снимков — своего рода разминка перед главным свиданием. А в январе 2004 года аппарат приблизился на 300 километров к ядру кометы Вильда-2 и выпустил специальный уловитель — пористую ловушку из аэрогеля, напоминающего застывший дым. Частицы кометного вещества, мчащиеся навстречу со скоростью около 6 километров в секунду, врезались в этот материал и застревали в нем, словно пули в вате.

Астрономы десятилетиями мечтали заполучить нетронутое вещество комет. Считается, что внутри этих ледяных странниц сохранились в неизменном виде частицы времен формирования Солнечной системы — те самые кирпичики, из которых 4,5 миллиарда лет назад слепились планеты. Пыль «вмурована» в смесь водяного и углекислого льда, и по мере приближения кометы к Солнцу «оттаивающие» частицы образуют хвост. Но этот хвост намного более разрежен, чем земная или марсианская атмосфера, поэтому количество вещества, которое смог собрать Stardust, незначительно — речь идет о тысячах микроскопических крупиц, не видимых глазу.

45 тысяч километров в час: огненное возвращение

15 января 2006 года капсула с образцами отделится от основного аппарата и войдет в атмосферу Земли на скорости 45 тысяч километров в час — это рекорд для возвращаемых объектов, созданных человеком. Тепловой щит раскалится добела, но внутри аэрогелевые ловушки останутся в сохранности. Затем на высоте около 3 километров раскроется первый парашют, а ближе к земле — второй, и капсула мягко опустится на полигон ВВС США в штате Юта. Сразу после приземления за ней отправятся несколько вертолетов — поисковая команда должна найти контейнер как можно быстрее, чтобы избежать загрязнения земными микроорганизмами.

Кстати, мы уже писали о том, что именно принесла эта капсула: в материале «Пыль старше Земли: капсула Stardust принесла вещество из хвоста кометы» разбирались, как крупицы возрастом 4,5 миллиарда лет заставили ученых пересмотреть модели формирования планет. Но тогда, в конце декабря 2005-го, до триумфа оставалось еще несколько недель, и мир замер в ожидании: удастся ли мягко посадить капсулу, не повредив драгоценный груз?

Почему именно комета Вильда-2?

Выбор цели не был случайным. Комета Вильда-2, открытая в 1978 году, долгое время вращалась далеко от Солнца, и лишь в 1974 году гравитация Юпитера изменила ее орбиту, направив во внутреннюю часть Солнечной системы. Это означало, что ее вещество подвергалось минимальному нагреву и осталось почти таким же, каким было в момент образования Солнечной системы. Для ученых это — капсула времени, законсервированная на окраинах нашего космического дома.

Миссия Stardust стала первой в истории, которой удалось доставить на Землю твердые образцы из-за пределов системы Земля-Луна (если не считать лунных пород, привезенных «Аполлонами»). Сама идея — поймать частицы кометного хвоста и вернуть их в лабораторию — казалась фантастикой еще в 1980-х. Но инженеры NASA справились: аэрогелевые ловушки, система навигации, позволившая пройти в 300 километрах от ядра на скорости 6,1 км/с, и возвращаемая капсула с теплозащитой — все сработало штатно.

Между строк: что осталось за кадром

Официальные отчеты NASA скупы на драматизм, но за этим запуском стояли годы проб и ошибок. Аэрогель, например, изначально был настолько хрупким, что ловушки трескались при вибрации на старте — пришлось разработать специальные демпферы. А сам момент сбора частиц напоминал попытку поймать пули на лету: кометные пылинки врезались в аэрогель на скорости, в десятки раз превышающей скорость винтовочной пули, и оставляли в нем микроскопические кратеры с застывшими на дне частицами. Позже, в лабораториях, ученым пришлось буквально вырезать эти треки с помощью микроскопов и специальных лезвий, чтобы извлечь крупицы для анализа.

Любопытно, что миссия Stardust совпала по времени с другими громкими космическими событиями января 2006 года. Например, 27 января Сатурн подошел к Земле на минимальное в том году расстояние — 1,2 миллиарда километров, и в слабый телескоп можно было разглядеть даже деление Кассини в его кольцах. А 1 марта зонд MRO начал торможение у Марса, чтобы за полгода собрать больше данных, чем все предыдущие миссии. Но возвращение капсулы Stardust стояло особняком: впервые в руках ученых должно было оказаться вещество, которое старше самой Земли.

Что дальше?

После того как капсула приземлится и ее доставят в чистую комнату Космического центра Джонсона в Хьюстоне, начнется кропотливая работа. Первые результаты появятся уже через несколько месяцев, но полный анализ займет годы. Ученые будут искать в кометной пыли органические молекулы, изотопные аномалии и минералы, которые могут рассказать, как из газопылевого облака рождались планеты. И, возможно, найдут ответ на вопрос, который Авраам Линкольн, сам того не зная, адресовал космосу: можно ли обманывать часть народа все время, а весь народ — некоторое время, но нельзя обманывать всех все время. Природа, кажется, тоже не терпит обмана — и кометная пыль, пролежавшая в ледяной темноте миллиарды лет, готова рассказать правду о нашем происхождении.