Еще год назад никаких реальных планов полета к Нептуну не существовало. Считалось, что долететь туда за разумный срок с работоспособными приборами можно лишь при благоприятном расположении планет-гигантов, получая от каждой из них гравитационный импульс, ускоряющий станцию в нужном направлении. Такое расположение планет наступит в середине XXII века. Ситуация изменилась в 2004 году, когда вплотную приступили к разработке сценариев полета к Нептуну. С основной станции, которая станет искусственным спутником Нептуна, намечено отправить в глубь атмосферы планеты три небольших зонда, чтобы узнать структуру газовой оболочки у полюса, в умеренных широтах и в районе экватора. Еще два посадочных аппарата предлагается десантировать на поверхность крупнейшего спутника – Тритона. Они должны будут дать сведения о так называемой полярной шапке и экваториальной области. Намечено установить сейсмометры для регистрации сотрясений, которые должны происходить при выбросах газа азотными гейзерами. По одному из проектов, для перелета запланировано использовать обычный ракетный двигатель и гравитационную помощь планет-гигантов, затратив на дорогу 12 лет. Проблемой может оказаться торможение при подлете к Нептуну. Потребуется много топлива, но из-за этого придется взять меньше научных приборов. Поэтому предполагается снизить скорость полета, используя для торможения не топливо, а атмосферу Нептуна. Такой метод аэрозахвата позволит, не затратив ни капли топлива, одним маневром в течение получаса перейти с пролетной траектории на орбиту вокруг планеты. Пока еще он не использовался в космических полетах. По второму проекту, предполагается снабдить станцию ионным двигателем и радиоизотопным термогенератором, топливом для которого служит радиоактивный плутоний. Но такой полет будет проходить намного медленнее, он займет около 20 лет. При запуске в 2016 году станция достигнет Нептуна лишь в 2035 году.
Планета по расчетуПогожим осенним днем 23 сентября 1846 года почтальон доставил в Берлинскую обсерваторию письмо из Парижа, адресованное астроному Иоганну Галле. Прочитав письмо, Галле тут же отправился к директору, маститому профессору Иоганну Энке. Надежда на то, что тот разрешит проводить незапланированные наблюдения, была невелика, поскольку Энке очень педантично соблюдал заранее намеченный план использования телескопа. А в письме как раз была просьба провести наблюдения, запланировать которые никому бы и в голову не пришло. К берлинскому коллеге обращался французский астроном-теоретик Урбен Леверье. Он работал в парижском Бюро долгот, которое возглавлял крупнейший французский астроном Франсуа Араго. Именно Араго и поставил перед молодым ученым задачу по определению возможного местоположения неизвестной планеты, которая своим гравитационным влиянием вызывает неправильности в движении Урана, считавшегося тогда самой крайней из планет. Эти отклонения от расчетной траектории первым заметил петербургский академик Андрей Лексель еще в 1783 году, спустя два года после открытия Урана. Изучив особенности движения этой планеты, Лексель предположил, что на нее воздействует притяжение неизвестного космического тела, расположенного еще дальше. Почему же Леверье не обратился к своим коллегам в Парижской обсерватории, а отправил письмо в далекий Берлин? В том-то и дело, что он обращался, но парижские астрономы не проявили интереса к таким поискам, полагая, что это невозможно – пытаться вычислить расположение планеты, не зная о ней почти ничего. Леверье жаждал воплощения своих расчетов в виде реальной планеты и подумал, что помочь ему сможет именно Галле. Тут сыграли роль наблюдения, сделанные за полтора века до этого датским астрономом Оле Рёмером, известным по первым измерениям скорости света. Рёмер был уважаем не только как крупный астроном, но и как мэр Копенгагена, без устали хлопотавший о городском хозяйстве. Однако после смерти мэра судьба сыграла злую шутку с его архивом астрономических наблюдений. Созданная и хорошо экипированная им пожарная команда не спасла его бумаги от уничтожения во время большого копенгагенского пожара 1728 года, когда пламя, занявшееся в маленькой свечной мастерской, уничтожило почти весь город – более 1 700 домов, включая ратушу и университет. От обсерватории Рёмера осталось только пепелище. Брандмейстеры не смогли одолеть огонь, поскольку были пьяны – они как раз отмечали получение премии за успешно проведенный смотр пожарных команд. Но малая часть записей Рёмера все же сохранилась. Там были и наблюдения планеты Уран, сделанные за 75 лет до ее открытия. В течение трех ночей в 1706 году Рёмер фиксировал координаты Урана, считая его одной из звезд. Именно эти материалы и попали затем в Берлин, где их исследовал молодой астроном Иоганн Галле. Обработка наблюдений Урана, выполненных Рёмером, стала его диссертационной работой. Публикацию ее в научном журнале Галле разослал тем европейским астрономам, которые занимались вычислениями особенностей движения планет. Получил эту статью и Леверье. Однако ответил он на письмо берлинского коллеги лишь год спустя, направив ему просьбу о поиске новой планеты.
Подарок вселенского масштаба