«Ненужному» зонду NASA нашли новое применение

К Юпитеру сейчас летит запущенный в октябре 2024 года зонд Europa Clipper. Он должен достичь системы газового гиганта к весне 2030 года. Аппарату предстоит выйти на орбиту вокруг Юпитера, притом таким образом, чтобы по мере своего обращения пролетать на близких расстояниях от его полностью покрытой водяным льдом луны — Европы.

Возникает вопрос: если она вызывает такое любопытство, почему зонд не задумали сделать ее искусственным спутником? Одна из главных причин — убийственная радиация на Европе. Уровень облучения на ее поверхности и в ближайших окрестностях гораздо выше, даже чем в межпланетном пространстве: по некоторым оценкам, он составляет 540 бэр, то есть 5400 миллизивертов в сутки. Для сравнения: на Международной космической станции космонавты и астронавты получают 220 миллизивертов в год.

Европа все время находится внутри радиационного пояса Юпитера — невидимой «сети», в которую магнитное поле планеты ловит летящие на нее заряженные частицы от Солнца и всей галактики. То есть луна движется по своей орбите сквозь плотный поток этих разрушительных частиц. Именно это оказалось самым серьезным препятствием для дальнейших исследований Европы.

Все больше данных позволяют предполагать, что на многокилометровой глубине подо льдом спутника скрывается соленая незамерзающая вода, а астробиологи считают возможным существование в этой воде микроскопической жизни.

Чтобы проверить эти гипотезы, в NASA c 2010-х годов и до недавнего времени разрабатывали посадочный аппарат Europa Lander. Его особенно важный инструмент — установка для бурения, которая рассчитана на глубину как минимум 10 сантиметров. Поскольку лед защищает от радиации, уже на такой глубине теоретически появляется шанс обнаружить биосигнатуры — следы жизни.

В 2022 году прототип станции успешно испытали на Аляске, но уже в 2023 году миссия не значилась в списке приоритетных задач NASA. Ответственные за вынесение этого «приговора» объяснили, что радиационные условия Европы делают поставленную задачу слишком сложной: под действием облучения техника может выйти из строя слишком быстро.

Первоначально создатели аппарата надеялись установить на него радиоизотопный генератор на плутонии-238 — известный своей долговечностью и устойчивостью источник питания для зондов в глубоком космосе. Самый яркий пример их надежности — «Вояджеры», которые до сих пор остаются на связи после запуска в 1977 году.

Но плутоний-238 в США с конца 1980-х и до 2010-х годов вообще не производили, сейчас объемы его получения заметно меньше, чем во время создания «Вояджеров». К тому же в последние годы NASA поставлено в условия дефицита бюджета. Поэтому вместо плутониевых генераторов для Europa Lander выбрали литий-ионные батареи. По оценкам, они смогут питать приборы станции лишь 20-30 суток после посадки.

Такое положение делает напрасным колоссальный труд создателей Europa Lander, но недавно команда специалистов Лаборатории реактивного движения NASA поделилась идеей в своей статье для Science Robotics. Она предложила превратить Europa Lander в Enceladus Lander, то есть отправить автоматическую станцию к спутнику Сатурна Энцеладу: тоже обледенелой луне, над поверхностью которой вдобавок на сотни километров поднимается шлейф от бьющих из-подо льда гейзеров.

Инженеры объяснили, что, помимо этих гейзеров, у Энцелада есть еще одно неоспоримое преимущество перед Европой — сравнительно низкий уровень радиации. Этот спутник тоже расположен внутри радиационного пояса своего газового гиганта, но магнитное поле Сатурна гораздо слабее, чем у Юпитера, и поэтому его магнитосферная «сеть» захватывает намного меньше космических частиц. Благодаря этому на Энцеладе аппарат мог бы прослужить значительно дольше, чем на Европе.

Материал опубликован при поддержке сайта naked-science.ru