Как зонд НАСА переживет путешествие к спутнику Юпитера
Если жизнь существует где-то еще в Солнечной системе, она вполне может обитать в океане ледяной луны Юпитера Европы. Кажется, в загадочном мире есть все необходимые ингредиенты для жизни, какой мы ее знаем. Под его замерзшей поверхностью находится единый водоем, настолько глубокий, что может содержать больше жидкости, чем все океаны на Земле. Считается, что на Европе достаточно углерода, водорода, азота, кислорода и других ключевых элементов для формирования строительных блоков живых организмов. И ученые подозревают, что тепло, выделяемое при растяжении и сжатии Луны гравитацией Юпитера, обеспечит достаточно энергии для поддержания существования любых существ, которые могут там находиться. Вот почему НАСА строит Europa Clipper. Космический корабль стартует из Космического центра Кеннеди во Флориде через год и достигнет пункта назначения в 2030 году. Оказавшись там, он совершит десятки облетов, чтобы его девять специальных инструментов могли узнать больше о геологии Европы и определить, действительно ли она гостеприимна. к жизни.
«Океан делает его одним из лучших мест для поиска обитаемости», — сказала Синтия Филлипс, планетарный геолог из Лаборатории реактивного движения в Ла-Каньяда-Флинтридж и научный сотрудник проекта миссии Europa Clipper стоимостью 5 миллиардов долларов. Но есть одно серьезное препятствие: на Юпитере расположены самые суровые из известных радиационных поясов Солнечной системы. По данным Европейского космического агентства, радиационное воздействие настолько велико, что человек, посетивший Европу, получил бы смертельную дозу в считанные часы. Хрупкие инструменты Европы немного прочнее человеческих, но ненамного. Вот почему ученые и инженеры НАСА разработали сложную траекторию полета космического корабля с эллиптическими орбитами, которые позволят ему держаться на безопасном расстоянии от радиационных поясов Юпитера. Только один или два дня из двух-трехнедельного пребывания на орбите Europa Clipper будет проведен в зоне наиболее интенсивной радиации, погружаясь в нее, чтобы собрать массив данных, прежде чем отступить для восстановления.
«При каждом пролете это все равно, что задерживать дыхание», - сказал Филлипс. Космический корабль «сделает глубокий вдох, войдет и сделает все снимки и наблюдения, а затем уйдет оттуда». Затем у него будет неделя или две, чтобы восстановиться, пока ученые на Земле изучат данные и придумают новые команды для следующего пролета, сказала она. Цель состоит в том, чтобы совершить 45 забегов за 2,5 года, пройдя в пределах 16 миль от поверхности Европы. На таком расстоянии магнитометр Клипера сможет измерить глубину и соленость лунного океана; его масс-спектрометр будет изучать химический состав океана; а его ультрафиолетовый спектрограф будет искать шлейфы водяного пара, выходящие через ледяную оболочку. Но даже быстрых пролетов недостаточно, чтобы защитить набор инструментов космического корабля от жесткой радиационной среды Юпитера. Таким образом, они будут заключены в изготовленную на заказ алюминиевую броню толщиной около 1 сантиметра.
Бомбардироваться высокоэнергетическими частицами, составляющими радиационные пояса Юпитера, — это все равно, что сидеть под алюминиевой крышей во время града: на какое-то время он может защитить вас, но в конечном итоге он получит слишком большой урон, чтобы выполнить свою работу. Поэтому инженеры Лаборатории реактивного движения не пытались создать броню, отражающую радиацию. Вместо этого они разработали материал, который поглощает частицы, приближающиеся к космическому кораблю, и отводит их от его чувствительной внутренней части, защищая как инструменты, так и любые собранные ими данные, сказал Инсу Джун, сопредседатель Радиационной фокус-группы Clipper и член научной группы Europa Clipper. Ученые хотели поближе познакомиться с Европой с начала 1970-х годов, когда изображения, полученные с помощью телескопа Национальной обсерватории Китт-Пик в Тусоне, показали, что поверхность Луны состоит из водяного льда. Посещения космических аппаратов НАСА «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в 1979 году позволили предположить, что Луна активна, а миссия «Галилео» в 1995 году подтвердила, что на Европе есть подземный океан, как и предсказывали некоторые научные модели.
Спекуляции о потенциальной обитаемости Европы также получили импульс после открытия на Земле множества неожиданных организмов, живущих вблизи гидротермальных источников, питаемых магмой, на дне океана. Данные, которые собирает Europa Clipper, помогут ученым определить, действительно ли ледяная луна является главным кандидатом в экзобиологию, которым, по их мнению, она может быть. «Эта миссия сложна», — сказал Филлипс. «Европа является ключом к пониманию не только обитаемости нашей Солнечной системы, но и потенциальному расширению определения обитаемой зоны». Традиционно обитаемая зона считалась областью вокруг звезды, где планета получает необходимое количество энергии для удержания воды в жидкой форме на своей поверхности. Европа находится слишком далеко, чтобы получить эту энергию от Солнца, но, возможно, вместо этого ее сможет обеспечить гравитация Юпитера. «Если на Европе есть обитаемая среда, — сказал Филлипс, — это может иметь серьезные последствия для вероятности существования жизни в космосе».
