Взгляд на космос: как Макензи Листруп стала главой крупнейшей космической лаборатории
Большинство американских политиков и чиновников выбирают для принесения присяги Библию. Новый директор Центра космических полетов имени Годдарда NASA Макензи Листруп выбрала книгу астронома и популяризатора науки Карла Сагана, вышедшую в 1994 году. Название отсылает к знаменитому снимку Земли, сделанному космическим зондом «Вояджер-1» с расстояния около 6 млрд км. Планета на этом фото выглядит еле-заметным бледно-голубым пятнышком, окруженным космической пустотой. «Посмотрите еще раз на эту точку. Это здесь. Это дом. Это мы», — отмечал Саган. Свою книгу он писал как напоминание о хрупкости мира, в котором мы живем.
«Как и у многих астрономов и космонавтов, моя страсть [к космосу] началась с просмотра [документального сериала] «Космос» Карла Сагана по общественному телевидению в детстве, — объяснила свой выбор Листуп. — Саган очень много работал, чтобы сделать науку доступной и значимой для всех. «Голубая точка» подчеркивает важность изучения нашей вселенной и понимания нашей родной планеты. Учитывая его личное значение для меня и то, как его послание резонирует с работой, которую мы делаем в Центре Годдарда от имени всего мира, было уместно включить его в церемонию».
Интерес к космосу привел Макензи Листруп в Государственный университет Портленда, а затем в Университетский колледж Лондона, где она изучала астрофизику. Сфера научных интересов Листруп — динамика планетарных атмосфер и магнитосфер.
Она была научным сотрудником Национального научного фонда астрономии и астрофизики (работала в Лаборатории физики атмосферы и космоса) и Льежского университета в Бельгии. Некоторое время работала в Конгрессе США — представляла там Американскую ассоциацию содействия развитию науки. Она консультировала конгрессменов по вопросам ядерной энергетики, нераспространения ядерного оружия, технологий защиты данных и другим темам.
В 2013 году Листруп пришла в компанию Ball Aerospace на должность менеджера, а затем директора по развитию бизнеса в области космических наук и технологий. К 2018-му она доросла до поста вице-президента и генерального директором по гражданской космонавтике.
Ball Aerospace строит космические аппараты, системы и агрегаты. Это дочерняя компания корпорации Ball, производителя упаковки и изделий из пластмасс и металла. Среди проектов, в которых участвовала Ball Aerospace, — оборудование для телескопа Хаббл, запущенного в 1990 году, аппарат Дип Импакт и инструменты для него (в 2005 году он впервые в истории сбросил зонд на комету и проанализировал состав выброшенного кометой вещества), камеры для марсоходов Спирит и Оппортьюнити (прибыли на Марс в 2004 году).
Макензи Листруп, работая в Ball Aerospace, поучаствовала в создании космических обсерваторий имени Джеймса Уэбба и Нэнси Грейс Роман, IXPE, SPHEREx; спутника MethaneSAT и приборов для спутника Landsat 9.
Из всех этих аппаратов самый известный, пожалуй, телескоп Джеймса Уэбба. Это орбитальная инфракрасная обсерватория, чья первичная задача — обнаружение света первых звезд и галактик, сформированных вскоре после Большого взрыва. Ультрафиолетовый и видимый свет, излучаемый самыми первыми светящимися объектами, был «сдвинут в красную часть» спектра в результате постоянного расширения Вселенной и сегодня приходит в виде инфракрасного света, и Уэбб «видит» этот инфракрасный свет с высокой чувствительностью. Кроме того, он его используют для изучения планет и других тел в Солнечной системе и для поиска обитаемости на экзопланетах. Это возможно благодаря зеркалу диаметром 6,5 м — и именно его создали в Ball Aerospace под руководством Листруп.
Сложность задачи была в том, чтобы облегчить эту огромную конструкцию и сделать ее складной, — иначе телескоп было бы очень сложно вывести на орбиту. В итоге главное зеркало состоит из 18 сегментов из бериллия с золотым напылением (золото улучшает отражение света в инфракрасном диапазоне). Чтобы телескоп мог фокусироваться на исследуемых объектах, в конструкции предусмотрены актуаторы — небольшие приводы, которые выстраивают сегменты в идеально ровную поверхность нужной кривизны.
IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) — космическая обсерватория для изучения поляризации рентгеновских лучей от небесных объектов различных типов. Запущенная в декабре 2021 года на корабле SpaceX Falcon, она изучает экзотические астрономические объекты — черные дыры, пульсары, нейтронные звезды, магнетары, остатки сверхновых, квазары и активные ядра галактик. «IXPE обеспечит беспрецедентное понимание того, как устроена Вселенная, — сказала Макензи Листруп, комментируя запуск. — Измеряя поляризацию рентгеновских лучей с пространственным, спектральным и временным разрешением, мы получим гораздо лучшее понимание геометрии экстремальных магнитных полей в широком диапазоне пространственных масштабов, от полярных джетов активных ядер галактик (речь идет о выбросах вещества вдоль оси вращения ядер галактик, — Forbes Woman) до того, что происходит у самой поверхности чрезвычайно магнитных нейтронных звезд, называемых магнетарами».
Название SPHEREx расшифровывается как Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer — «Спектрофотометр для истории Вселенной, эпохи реионизации и исследования льдов». Этот космический аппарат будет запущен только в 2025 году, чтобы исследовать близкие и далекие (находящиеся от Земли на расстоянии в десятки миллиардов световых лет) галактики, а в Млечном Пути искать воду и органические соединения. Ball Aerospace строит для него космический корабль.
Наконец, телескоп Нэнси Грейс Роман (названный в честь одной из первых женщин-руководителей NASA, «матери» телескопа Хаббла) предназначен для решения важных вопросов, касающихся темной энергии, и поиска экзопланет. Он похож на телескоп Хаббла, но благодаря широкоугольной оптике «видит» больше. Телескоп будет картографировать распределения галактик в пространстве и изучать, как Вселенная расширялась с течением времени. Ball Aerospace в этом проекте отвечает за оптико-механический узел, в том числе систему калибровки и терморегулирования. Телескоп будет запущен в середине 2020-х.
Landsat 9 — спутник, запущенный в 2021 году. Это часть программы Landsat, которая с 1972 года производит спутниковые снимки Земли и фиксирует естественные и антропогенные изменения. Ball Aerospace создал для него прибор дистанционного зондирования под названием OLI (operational land imager). «Наша цель состояла в том, чтобы разработать технологически продвинутое решение, которое было бы экономически эффективным и при этом могло бы предоставлять высокоточные мультиспектральные изображения и улучшенную информацию о поверхности земли», — объясняла Макензи Листруп.
MethaneSAT — тоже спутник, который будет запущен в 2024 году, чтобы отслеживать выбросы метана на Земле. Проект финансирует НКО Фонд защиты окружающей среды (Environmental Defence Fund). Ball Aerospace создает для спутника чувствительные спектрометры, которые смогут распознавать метан в крайне низких концентрациях (две части на 1 млрд частей).
По данным самой Ball Aerospace, в 2022 году портфель ее заказов в аэрокосмической отрасли составил $3 млрд, объем выигранных, но еще не подписанных контрактов — $5 млрд.
Некоторые из перечисленных выше проектов создавались или создаются сейчас в сотрудничестве с Центром космических полетов имени Годдарда, так что на новом месте Листруп уже знают. Среди других миссий, которые сейчас разрабатывает Центр, — Международная рентгеновская обсерватория, космическая обсерватория гравитационных волн, спутник для наблюдения за экосистемой океана и аппарат LUCY, который полетит к Юпитеру для изучения его троянских астероидов (это группы астероидов, находящиеся в окрестностях точек гравитационного равновесия планеты).
«Чтобы опираться на наше наследие, я уделю особое внимание подготовке следующего поколения новаторов, а также постараюсь обеспечить нашу команду ресурсами и инструментами для развития технологий и совершения новых открытий, которые стимулируют космическую экономику и приносят пользу всем нам», — сказала Макензи Листруп, вступая в должность.