Уявіть космічний апарат, який пролітає повз астероїд або обертається навколо Місяця, не сідаючи на поверхню, але при цьому здатен визначити, з яких саме мінералів складається ґрунт. Саме таку концепцію міжпланетної розвідки пропонують дослідники в межах проєкту Interworld Slingshot Resource Surveys.
Ідея полягає у використанні раманівської спектроскопії — методу, який визначає речовини за характерним «молекулярним відбитком». Сьогодні подібні дослідження на інших планетах проводили переважно з відстані кількох метрів за допомогою марсоходів. Автори концепції хочуть перевірити, чи можна отримувати такі дані з десятків кілометрів.
Один апарат — три космічні цілі
Запропонована місія передбачає використання одного космічного апарата масою близько 300 кг із сонячною електричною рушійною установкою.
Йому пропонують виконати три етапи:
- вийти на полярну орбіту Місяця приблизно на висоті 50 км і шукати лід та ільменіт;
- здійснити близький проліт повз навколоземний астероїд на відстані близько 30 км;
- дослідити Фобос або Деймос на орбіті заввишки 30–50 км, шукаючи мінерали, пов’язані з леткими речовинами.
На астероїдах такий апарат міг би допомогти визначити силікати, метали й органічні сполуки. Для супутників Марса інформація про склад поверхні може в майбутньому бути корисною при плануванні місій та використанні місцевих ресурсів.
Лазер замість посадки
Серцем системи стане потужний імпульсний лазер. Він підсвічуватиме невелику ділянку поверхні, а спеціальний детектор рахуватиме фотони, намагаючись виділити надзвичайно слабкий раманівський сигнал серед іншого світла.
Це складніше, ніж може здатися. Під час швидкого прольоту апарат рухається з великою швидкістю, тому лазерний промінь має залишатися точно наведений на потрібну ділянку. Вібрації самого космічного апарата також можуть зіпсувати вимірювання.
Саме тому дослідники хочуть з’ясувати три ключові речі: чи вистачить сигналу для надійного визначення мінералів із відстані до 50 км, наскільки точно можна стабілізувати промінь під час прольоту і чи реально розмістити всю необхідну техніку на 300-кілограмовій платформі.
Потенційно новий рівень космічної розвідки
Якщо концепцію вдасться підтвердити, вона може змінити підхід до пошуку ресурсів у Сонячній системі. Замість складної посадки, буріння та доставки зразків на Землю частину первинної розвідки виконуватиме пролітний апарат.
Фактично йдеться про своєрідний «Landsat для інших планет» — супутник, який не просто фотографує поверхню, а створює детальні карти її мінерального складу.
Поки це лише концепція, яку ще потрібно перевірити розрахунками та моделюванням. Але навіть частковий успіх може показати, що майбутнім космічним розвідникам зовсім не обов’язково приземлятися, щоб зрозуміти, що лежить під ними.