Задачи и рекорды
«Стардаст» был отправлен в космос семь лет назад. Основной задачей аппарата был сбор частичек от одной конкретной кометы — «Вильта-2». Другая задача была более тонкая: пока зонд летел к комете, он пытался собирать космическую пыль, приходящую в солнечную систему извне, то есть настоящую межзвездную пыль, что в полной мере оправдывает название Stardust.
До сих пор на Землю никогда не доставлялись твердые образцы, взятые дальше, чем с поверхности Луны. С Луны ее доставляли и советские станции, и пилотируемые американские космические корабли «Аполлон». «Стардаст» собрал уникальные образцы на огромных расстояниях от Земли — до 407 миллионов километров. «Стардаст» — самая дальняя миссия, вернувшаяся на Землю. Все аппараты, которые улетали на такие расстояния и дальше — не возвращались. Другой рекорд — максимальное удаление от Солнца аппарата, который не использовал радиоактивного источника энергии, а работал на солнечных батареях.
Кроме того, «Стардаст» побил рекорд скорости входа в атмосферу за всю историю космических полетов. Капсула, вернувшаяся на Землю, отделилась от аппарата примерно за четыре часа до посадки и вошла в атмосферу со скоростью 12,9 километра в секунду.
Самое дорогое в мире вещество
Во время полета решалась еще одна очень сложная задача: как затормозить и остановить частицы звездной пыли, летящие со скоростью 20-30 километров в секунду. Если маленькая частица с такой скоростью попадет в борт аппарата, она просто испарится. Вопрос в том, как остановить частицу, не разрушив ее. Для этого был применен уникальный материал — аэрогель: это твердое вещество с плотностью хорошо сжатого газа. Оно в 50 раз менее плотное, чем вода, и примерно в 20 раз более плотное, чем воздух. Но при этом аэрогель — твердое вещество, за счет уникальной микропористой структуры, даже правильнее сказать, нанопористой структуры: размер пор вещества примерно в 100 раз больше размеров атома.
Когда частица врезается в такое вещество, она тормозится очень плавно, но все равно испытывает сильное ускорение. Частица, тормозящаяся в этом веществе, испытывает перегрузки примерно в 10 миллиардов раз больше, чем предмет, падающий свободно на землю.
Ожидается, что межзвездного вещества было собрано не больше, чем один микрограмм — всего несколько тысяч пылинок от кометы, каждая размером в несколько микронов, и всего несколько десятков пылинок межзвездного происхождения, самых интересных. Каждая такая пылинка весит 10 нанограмм — сотую долю микрограмма. Теперь остается сравнить это со стоимостью миссии «Стардаст» — 212 миллионов долларов, — и мы придем к выводу, что это звездное вещество — самое дорогое вещество на земле, вообще из всех существующих.
Но недостаточно собрать это уникальное вещество, его еще предстоит отыскать. Сама ловушка, в которую собирали вещество — это объемный диск поперечником примерно в 30 сантиметров, и частицы находятся где-то в нем.
Сейчас ловушку-гель тщательно отсканируют — сделают полтора миллиона кадров с высоким разрешением, выложат их в Интернет и призовут добровольцев искать частицы. Работа начнется примерно с марта. Люди будут изучать эти снимки. Если частицу обнаружат несколько человек, то ее наличие еще раз проверят уже обученные специально студенты и потом уже ее извлекут из аэрогеля для исследования.
Есть надежда, что в результате всей этой сложной, интересной работы возрастет понимание, из чего все-таки состоит межзвездная пыль Вселенной. Ведь из нее когда-то образовалось Солнце, а вслед за ним — планеты, Земля. До сих пор у нас не было образцов этой первичной материи, сейчас они есть, правда, еще нельзя сказать, что в руках, но уже близко, уже на земле.
