Ледяная луна Юпитера Европа - один из самых дразнящих миров для исследований - именно поэтому ученые НАСА занимаются разработкой Europa Clipper, космического корабля, предназначенного для раскрытия своих секретов.
Europa Clipper запустится в 2023 году, а затем отправится в систему Юпитера примерно на 40 близких проходов по таинственной ледяной луне. Как только он прибудет, космический корабль соберет важную информацию о геологии Луны, ее составе и скрытом внутреннем океане. Но прежде чем команда сможет приступить к строительству космического корабля, ей нужно пройти один последний обзор.
«Европа, которую мы на самом деле не понимаем - есть эти действительно ключевые загадки, которые мы пытаемся понять», - сказал Space.com Роберт Паппалардо, ученый-планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА и исследователь проекта для миссии. «[Europa Clipper] расскажет нам так много о том, как работают ледяные луны… и ледяные луны, вероятно, являются наиболее распространенной средой обитания во вселенной, так что это интересно». [Фотографии: Европа, Таинственная Ледяная Луна Юпитера]
Любая жизнь на ледяной луне не была бы на поверхности: она была бы спрятана во внутренних океанах, где сила притяжения соседней планеты удерживает воду в жидкости. Вся жизнь, какой мы ее знаем сейчас, нуждается в воде. Кроме того, геологическая активность на морском дне может обеспечить химические вещества для питания микроорганизмов. и лед заблокирует опасную радиацию, которая бьет поверхность. Таким образом, хотя в Европе есть много других научных достижений, понимание ее пригодности - или ее отсутствия - является ключевой частью миссии. «Люди заботятся об этом, люди хотят знать об этом таинственном мире, который может таить жизнь», - сказал Паппалардо. «Это действительно важная причина для этого».
Космический корабль будет нести набор из девяти приборов, предназначенных для совместной работы, чтобы разгадать некоторые из этих больших загадок и оценить, насколько на самом деле обитаема Луна. Во время своего визита космический корабль пройдет всего в 15,5 милях (25 километрах) от поверхности Европы, и это само по себе сулит надежду ученым на миссии. «Мы собираемся вернуть фантастические изображения», - сказала Spaceina Кристина Ричи, научный сотрудник Europa Clipper.
У этого ледяного панциря есть множество секретов, не последним из которых является его толщина. Наиболее распространенными элементами на поверхности являются гребни, и ученые не уверены, как они образуются. Пробелы в ледяном покрове могут позволить выбросам струй морской воды в космос, как это происходит и на самой известной ледяной луне Сатурна, Энцеладе.
И, похоже, существует какой-то процесс, который включает в себя перемещение кусков льда вдоль поверхности Европы, но детали того, что движет ею, все еще остаются загадкой. «С геологической точки зрения так много, что мы еще не видели, и у нас только намеки на это», - заявил Space.com Дэвид Сенске, заместитель исследователя проекта Europa Clipper.
Чтобы разгадать эти загадки, космический корабль, его приборы и его менеджеры основаны на тактике, разработанной в предыдущих миссиях. Как и Юнона, космический корабль будет полагаться на солнечную энергию в холодных пределах системы Юпитера. Как и Кассини в Энцеладе, Клипер мог летать сквозь перья. [Водные перья на Европе: открытие в изображениях]
Но есть и новые проблемы, которые необходимо решить, такие как выбор пути для космического корабля, который будет следовать вокруг системы Юпитера, в процессе, называемом планированием траектории, который Сенске в шутку называет «черной магией». (Космический корабль не будет вращаться вокруг Европы напрямую, потому что если бы это произошло, он получал бы слишком много радиации. Но это ограничение также дает свои преимущества - например, заглядывать в другие луны. Кто не хочет смотреть на планетное тело, похожее на пропасть, покрытую оспой? ")
Планирование траектории - сложная математическая задача, и окончательный выбор точно определит, что наука может сделать во время проходов миссии над Европой. Вот почему команда разработчиков траекторий предлагает набор опций для команд по каждому инструменту для оценки, чтобы выбрать тот, который обладает наилучшим научным потенциалом в целом.
Это отдельный процесс от определения маршрута космического корабля к системе Юпитера, который ожидает решения НАСА относительно ракеты-носителя миссии. Клипер будет ездить либо на собственной системе космического запуска агентства в течение трех лет, либо на SpaceX Falcon Heavy, который продлит поездку до пяти или шести лет.
Пока они ждут решения, команда сосредоточена на текущем препятствии: решение вопросов, возникающих в связи с обзорами отдельных компонентов проекта и их взаимодействием. Как только они будут решены, проект войдет в то, что дизайнеры миссии называют фазой C, что включает в себя установление окончательного бюджета для проекта и начало создания реального космического корабля. «Вот тогда начинается самое интересное», - сказал Ричи.
В то же время, ключевой риск заключается в том, что одна часть космического корабля может оказаться слишком далеко впереди других, что усложнит задачу инженеров собрать все воедино. «Это всегда тяжелое время для любой команды, но я думаю, что эта команда справляется с этим достаточно хорошо, и я думаю, что мы все взволнованы, чтобы начать строить», сказал Ричи. «Это похоже на сложную версию тетриса, где этот ряд выстраивается очень хорошо, и другие ряды начинают выстраиваться и работать, но вы хотите убедиться, что вы не получите этот слишком далеко впереди остальных из них."
Для Паппалардо, который был связан с миссией в ее первые дни и помнит борьбу за создание поддержки для нее, этот процесс стал вихрем.
«Это удивительно, мы должны двигаться так быстро, чтобы добраться до запуска, что в самое ближайшее время будет 2023», - сказал он. «Иногда ты останавливаешься и понимаешь, что находишься в этой реке, которая течет вперед, и она просто увлекает тебя, потому что есть так много дел».
