Zondas plūduriuoja ledinėje tuštumoje. Praėjo treji metai nuo jo paleidimo Baikonūre ir už milijardo kilometrų driekiasi ilgas kelias. Asteroido diržas buvo saugiai kirtas, trapūs prietaisai atlaikė didžiulį pasaulio kosmoso šaltį. Ir į priekį? Siaubingos elektromagnetinės audros Jupiterio orbitoje, mirtina spinduliuotė ir sunkus nusileidimas Ganimedo - didžiausio iš milžiniškos planetos palydovų - paviršiuje.
Remiantis šiuolaikine hipoteze, po Ganimedo paviršiumi yra didžiulis šiltas vandenynas, kuriame galbūt gyvena paprasčiausios gyvybės formos. Ganimedas yra penkis kartus toliau nuo Žemės, 100 kilometrų ledo sluoksnis patikimai apsaugo „lopšį“nuo kosminio šalčio, o siaubingas Jupiterio gravitacinis laukas nuolat „virpina“palydovo šerdį, sukurdamas neišsenkantį šilumos šaltinį energijos.
Rusijos zondas turi švelniai nusileisti viename iš kanjonų ant ledinio Ganymedo paviršiaus. Po mėnesio jis gręš ledą iki kelių metrų gylio ir analizuos mėginius - mokslininkai tikisi nustatyti tikslią ledo priemaišų cheminę sudėtį, o tai suteiks šiek tiek supratimo apie vidinę palydovo struktūrą. Kai kurie žmonės tiki, kad bus galima rasti nežemiško gyvenimo pėdsakų. Įdomi tarpplanetinė ekspedicija - Ganimedas taps septintuoju dangaus kūnu *, kurio paviršiuje aplankys žemės zondai!
„Europa-P“arba techninė projekto pusė
Jei Ministro Pirmininko pavaduotojo Rogozino žodžius apie Tarptautinės kosminės stoties „nusileidimą mėnuliu“galima vertinti kaip pokštą, tai pernykštis „Roscosmos“vadovo Vladimiro Popovkino pareiškimas apie artėjančią misiją Jupiteryje atrodo kaip rimtas sprendimas. Popovkino žodžiai visiškai sutampa su RAS kosmoso tyrimų instituto direktoriaus akademiko Levo Zeleny nuomone, kuris dar 2008 m. Paskelbė apie savo ketinimą išsiųsti mokslinę ekspediciją į ledinius Jupiterio mėnulius - Europą ar Ganimedą.
Prieš ketverius metus, 2009 m. Vasario mėn., Buvo pasirašytas tarptautinis susitarimas pradėti „Europa Jupiter“sistemos misijos išsamią studijų programą, kurioje, be Rusijos tarpplanetinės stoties, vyks JAV JEO, Europos JGO ir Japonijos JMO stotis. Jupiteris. Pažymėtina, kad „Roskosmos“pasirinko brangiausią, sudėtingiausią ir svarbiausią programos dalį - skirtingai nuo kitų dalyvių, kurie ruošia tik orbitinius tyrimus keturiems „dideliems“Jupiterio palydovams (Europa, Ganymede, Callisto, Io) iš erdvės, Rusijos stotis turėtų atlikti sunkiausią manevrą ir švelniai „nusileisti“vieno iš pasirinktų palydovų paviršiuje.
Rusijos kosmonautika eina į išorinius Saulės sistemos regionus. Čia dar anksti dėti šauktuką, tačiau pati nuotaika džiugina. Pranešimai iš kosmoso gelmių atrodo daug įdomiau nei pranešimai iš Prancūzijos Rivjeros, kur kai kurie Rusijos pareigūnai linksminasi atostogaudami.
Kaip ir bet kokio plataus užmojo projekto atveju, Rusijos zondo, tiriančio Ganimedą, atveju yra daug skepticizmo, kurio laipsnis svyruoja nuo kompetentingų ir pagrįstų įspėjimų iki visiško sarkazmo „Rusijos orbitinės grupės papildymo“stiliumi. Ramiojo vandenyno dugne “.
Pirmasis ir, ko gero, paprasčiausias klausimas: kodėl Rusijai reikia šios superekspedicijos? Atsakymas: jei mes visada vadovavomės tokiais klausimais, žmonija vis tiek sėdėjo olose. Visatos pažinimas ir tyrinėjimas - galbūt tai yra pagrindinė mūsų egzistavimo prasmė.
Dar per anksti tikėtis konkrečių rezultatų ir praktinės naudos iš tarpplanetinių ekspedicijų-kaip ir reikalauti, kad trejų metų vaikas savarankiškai užsidirbtų pragyvenimui. Tačiau anksčiau ar vėliau įvyks proveržis ir sukauptos žinios apie tolimus kosminius pasaulius tikrai pravers. Galbūt rytoj prasidės kosmoso „aukso karštinė“(pakoreguota pagal tam tikrą „Iridium“ar „Helium-3“) ir turėsime galingą paskatą įsisavinti Saulės sistemą. O gal mes liksime Žemėje dar 10 000 metų, negalėdami žengti į kosmosą. Niekas nežino, kada tai įvyks. Tačiau tai yra neišvengiama, sprendžiant iš įniršio ir nenumaldomos energijos, su kuria žmogus keičia naujas, anksčiau negyvenamas mūsų planetos teritorijas.
Antrasis klausimas, susijęs su skrydžiu į Ganimedą, skamba griežčiau: ar „Roscosmos“pajėgi surengti tokio masto ekspediciją? Juk nei Rusijos, nei sovietų tarpplanetinės stotys niekada neveikė išoriniuose Saulės sistemos regionuose. Vidaus kosmonautika apsiribojo artimiausių dangaus kūnų tyrimu. Skirtingai nei keturios mažos „vidinės planetos“su kietu paviršiumi - Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas, „išorinės planetos“yra dujų milžinai, kurių paviršiai yra visiškai netinkamo dydžio ir sąlygų (ir apskritai, ar jie turi „paviršius“? Remiantis šiuolaikinėmis koncepcijomis, Juriterio „paviršius“yra monstriškas skysto vandenilio sluoksnis planetos gelmėse esant slėgiui šimtuose tūkstančių Žemės atmosferų).
Tačiau dujų milžinų vidinė struktūra yra smulkmena, palyginti su sunkumais, kylančiais ruošiantis skrydžiui į Saulės sistemos „išorinius regionus“. Viena iš pagrindinių problemų yra susijusi su didžiuliu šių regionų nutolimu nuo Saulės - vienintelis energijos šaltinis tarpplanetinėje stotyje yra jos paties RTG (radioizotopinis termoelektrinis generatorius), kuriame yra dešimtys kilogramų plutonio. Jei toks „žaislas“būtų „Phobos-Grunt“laive, epas su stoties kritimu į Žemę būtų virtęs pasauline „rusiška rulete“… Kas būtų gavęs „pagrindinį prizą“?
Tačiau, skirtingai nei dar tolimesnis Saturnas, saulės spinduliuotė Jupiterio orbitoje vis dar yra labai jautri - iki XXI amžiaus pradžios amerikiečiai sugebėjo sukurti itin efektyvią saulės bateriją, kurioje buvo sumontuota nauja tarpplanetinė stotis „Juno“Jupiteris 2011 m.). Mums pavyko atsikratyti brangaus ir pavojingo RTG, tačiau trijų saulės baterijų „Juno“matmenys yra tiesiog milžiniški - kiekvienas 9 metrų ilgio ir 3 metrų pločio. Sudėtinga ir sudėtinga sistema. Kol kas oficialių komentarų nesilaikoma, kokį sprendimą priims „Roscosmos“.
Atstumas iki Jupiterio yra 10 kartų didesnis nei atstumas iki Veneros ar Marso - todėl kyla klausimas dėl skrydžio trukmės ir įrangos patikimumo užtikrinimo daugelį metų eksploatuojant atviroje erdvėje.
Šiuo metu atliekami tyrimai, siekiant sukurti labai efektyvius joninius variklius tolimiems tarpplanetiniams skrydžiams - nepaisant jų fantastiško pavadinimo, tai yra visiškai banalūs ir gana paprasti prietaisai, kurie buvo naudojami sovietų palydovų padėties valdymo sistemose. Meteorų serija. Veikimo principas - iš darbo kameros teka jonizuotų dujų srautas. „Super-variklio“traukos jėga yra dešimtadaliai Niutono … Jei uždėsite „joninį variklį“ant mažo automobilio „Oka“, automobilis „Oka“liks vietoje.
Paslaptis ta, kad skirtingai nuo įprastų cheminių reaktyvinių variklių, kurie trumpam išvysto didžiulę galią, jonų variklis veikia tyliai atviroje erdvėje viso skrydžio į tolimą planetą metu. Suskystinto ksenono rezervuaro, kurio masė yra 100 kg, pakanka dešimtims metų eksploatuoti. Dėl to po kelerių metų prietaisas sukuria gana stabilų greitį, ir atsižvelgiant į tai, kad darbinės terpės nutekėjimo greitis iš „joninio variklio“purkštuko yra daug kartų didesnis nei nutekėjimo greitis darbo terpės iš įprasto skystą raketinį variklį turinčio raketinio variklio purkštuko, erdvėlaivių pagreičio perspektyvos inžinieriams atsiveria iki šimtų kilometrų per sekundę greičio! Visas klausimas susijęs su tuo, kad laive yra pakankamai galingas ir talpus elektros energijos šaltinis, kad variklio kameroje būtų sukurtas magnetinis laukas.
1998 metais NASA jau eksperimentavo su jonų varomosios sistemos laivu „Deep Space-1“. 2003 metais japonų zondas „Hayabusa“, taip pat aprūpintas jonų varikliu, nuvyko į asteroidą „Itokawa“. Laikas parodys, ar būsimasis Rusijos zondas gaus panašų variklį. Iš esmės atstumas iki Jupiterio nėra toks didelis kaip, pavyzdžiui, iki Plutono, todėl pagrindinė problema yra užtikrinti zondo įrangos patikimumą ir jos apsaugą nuo šalčio ir kosminių dalelių srautų. Tikėkimės, kad Rusijos mokslas susidoros su šia nelengva užduotimi.
Trečioji pagrindinė problema kelyje į tolimus pasaulius skamba trumpai ir glaustai: Ryšiai
Stabilaus ryšio su tarpplanetine stotimi užtikrinimas - šis klausimas savo sudėtingumu nenusileidžia „Babelio bokšto“statybai. Pavyzdžiui, tarpplanetinis zondas „Voyager 2“, kuris 2012 m. Rugpjūčio mėn. Paliko Saulės sistemą ir dabar plaukioja tarpžvaigždinėje erdvėje, eina link Sirijaus, kurį pasieks per 296 000 Žemės metų. Šiuo metu „Voyager 2“yra 15 milijardų kilometrų nuo Žemės, tarpplanetinio zondo siųstuvo galia yra 23 W (kaip lemputė jūsų šaldytuve). Daugelis iš jūsų purtys galvą iš netikėjimo - iš 15 milijardų kilometrų atstumo pamatyti silpną 23 vatų lemputės šviesą … tai neįmanoma.
Tačiau NASA inžinieriai reguliariai gauna telemetrijos duomenis iš zondo esant 160 bps. Po 14 valandų delsimo „Voyager 2“siųstuvo signalas pasiekia Žemę su 0,3 milijardosios trilijoninės vatų energijos! Ir to visiškai pakanka-JAV tolimojo nuotolio kosminių ryšių centrų JAV, Australijoje ir Ispanijoje 70 metrų antenos užtikrintai priima ir iššifruoja kosmoso klajūnų signalus. Kitas bauginantis palyginimas: žvaigždžių radijo spinduliuotės energijos, priimtos visam kosminės radijo astronomijos egzistavimui, nepakanka stiklinei vandens pašildyti bent milijonąja laipsnio! Šių prietaisų jautrumas yra tiesiog nuostabus. Ir jei tolimas tarpplanetinis zondas pasirinks tinkamą dažnį ir nukreips savo anteną į Žemę, tai tikrai bus išgirsta.
Deja, Rusijoje nėra antžeminės tolimojo susisiekimo kosminių ryšių infrastruktūros. ADU -1000 „Pluto“kompleksas (pastatytas 1960 m., Evpatorija, Krymas) gali užtikrinti stabilų ryšį su erdvėlaiviais ne didesniu kaip 300 milijonų kilometrų atstumu - to užtenka ryšiui su Venera ir Marsu, bet per mažai skrydžiai į „išorines planetas“.
Tačiau reikiamos antžeminės įrangos trūkumas neturėtų tapti kliūtimi „Roscosmos“- galingos NASA antenos bus naudojamos bendrauti su Jupiterio orbitoje esančiu įrenginiu. Vis dėlto tarptautinis projekto statusas įpareigoja …
Galiausiai, kodėl tyrimui buvo pasirinktas Ganymede, o ne Europa, perspektyvesnė ieškant poledinio vandenyno? Be to, projektas iš pradžių buvo pavadintas „Europa-P“. Kas privertė rusų mokslininkus persvarstyti savo ketinimus?
Atsakymas paprastas ir šiek tiek nemalonus. Iš tiesų, iš pradžių buvo ketinama nusileisti ant Europos paviršiaus.
Šiuo atveju viena iš pagrindinių sąlygų buvo erdvėlaivio apsauga nuo Jupiterio radiacijos diržų poveikio. Ir tai nėra tolimas įspėjimas - tarpplanetinė stotis „Galileo“, įžengusi į Jupiterio orbitą 1995 m., Pirmoje orbitoje gavo 25 mirtinas spinduliuotės dozes. Stotį išgelbėjo tik veiksminga apsauga nuo radiacijos.
Šiuo metu NASA turi reikiamas radiacinės saugos ir erdvėlaivių įrangos ekranavimo technologijas, tačiau, deja, Pentagonas uždraudė perduoti technines paslaptis Rusijos pusei.
Turėjome skubiai pakeisti maršrutą - vietoj Europos buvo pasirinktas Ganimedas, esantis 1 milijono km atstumu nuo Jupiterio. Priartėti prie planetos būtų pavojinga.
