Введение

Космическая программа НАСА была задумана для исследования внешней Солнечной системы.

"Гранд Тур" – это программа НАСА, которая предусматривала отправку двух групп роботизированных зондов ко всем планетам внешней Солнечной системы. Проект предполагал создание четырех космических аппаратов: два должны были посетить Юпитер, Сатурн и Плутон, а другие два – Юпитер, Уран и Нептун. Из-за огромной стоимости проекта, оценивавшейся примерно в 1 миллиард долларов, от него отказались в пользу программы "Маринер Юпитер Сатурн", которая впоследствии стала программой "Вояджер".

Предыстория

Концепция «Гранд-тура» возникла в 1964 году, когда Гэри Фландро из Лаборатории реактивного движения (JPL) заметил, что выстраивание Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, которое должно было произойти в конце 1970-х годов, позволит одному космическому аппарату посетить все внешние планеты, используя гравитационные маневры. Такое выстраивание происходит раз в 175 лет. К 1966 году JPL продвигал этот проект, отмечая, что он позволит провести полное исследование внешних планет за меньшее время и с меньшими затратами, чем отправка отдельных зондов к каждой планете.

Большой тур

В 1969 году НАСА создало Рабочую группу по исследованию внешних планет, которая отдавала предпочтение концепции двух миссий, каждая из которых должна была посетить по три планеты (включая Плутон, который в то время считался планетой). Эти миссии получили название «Великое путешествие» (Grand Tour). Одна из них должна была стартовать в 1977 году и посетить Юпитер, Сатурн и Плутон, а другая – в 1979 году и посетить Юпитер, Уран и Нептун. Это позволило бы сократить общую продолжительность миссии по сравнению с единым «Великим путешествием» с более чем тринадцати лет до семи с половиной лет. Рабочая группа также призвала к разработке нового космического аппарата для выполнения миссий пролёта. Эти зонды, получившие название «Термоэлектрические космические аппараты для внешних планет» (TOPS), разрабатывались в JPL и имели расчетный срок службы более десяти лет. План был изложен в отчете, подготовленном 23 учеными и опубликованном 3 августа 1969 года. Сопредседателями исследовательской группы были Джеймс А. Ван Аллен из Университета Айовы и Гордон Дж. Ф. Макдональд из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Президент Никсон выразил поддержку концепции со стороны Белого дома в заявлении, опубликованном 7 марта 1970 года. К 1971 году предполагаемая стоимость «Великого путешествия» оценивалась от 750 до 900 миллионов долларов, плюс более 100 миллионов долларов на запуск космического аппарата. Давление со стороны Конгресса в сочетании с внутренней конкуренцией со стороны недавно утвержденной программы «Космический челнок» привело к решению отменить проект в декабре 1971 года. «Великое путешествие» и TOPS были заменены предложением посетить только две планеты с помощью пары зондов, созданных на базе аппаратов серии Mariner. Зонды должны были быть построены JPL с расчетом на то, что они прослужат достаточно долго, чтобы завершить первоначальное «Великое путешествие» по четырем планетам-гигантам, но их представляли как миссии только к Юпитеру и Сатурну, чтобы снизить общую оценочную стоимость проекта. В марте 1977 года, всего за несколько месяцев до запуска, НАСА провело конкурс на новое название проекта.

" Вояджер "

Два космических аппарата, которые были запущены, сохранили ту же концепцию миссии. Траектория "Вояджера-1" была оптимизирована для пролета мимо Титана, а "Вояджера-2" – для осуществления "Гранд-тура". "Вояджер-2" достигнет Сатурна на девять месяцев позже "Вояджера-1", что даст достаточно времени для принятия решения о продолжении "Гранд-тура". Кроме того, благодаря первому запуску "Вояджера-2", запуск "Вояджера-1" можно было перенацелить на выполнение "Гранд-тура" в случае потери "Вояджера-2" из-за неудачного старта. Рассматривался вариант пропустить пролет "Вояджера-1" мимо Титана и направиться от Сатурна к Плутону, однако Титан по-прежнему считался более интересной целью, особенно после того, как снимки с "Пионера-11" показали наличие у него очень плотной атмосферы. Хотя атмосферная дымка скрывала любые изображения поверхности Титана, пролет "Вояджера-1" позволил получить ценные данные о спутнике, включая доказательства существования на поверхности Титана озер из жидких углеводородов. После завершения миссии "Вояджера-1", "Вояджеру-2" было дано разрешение на расширенную миссию к Урану и Нептуну, что позволило реализовать цель "Гранд-тура", предложенную в 1964 году.

Планеты, которые изначально должны были быть посещены в Гранд-Тур

Примечание: Плутон всё ещё считался планетой, когда был предложен проект «Гранд-тур» и на момент запуска «Новых горизонтов».