Многие ученые-планетологи считают, что спутник Юпитера Европа - лучший претендент нашей солнечной системы на то, чтобы разделить земную жизнь с укрытием. В статье, опубликованной в журнале Aerospace Engineering за июль 2007 года, британский инженер-механик предлагает отправить подводную лодку для исследования океанов Европы.
Карл Т. Ф. Росс, профессор Портсмутского университета в Англии, предлагает абстрактную конструкцию подводного корабля, построенного из композитного материала с металлической матрицей. Он также предлагает подходящие источники питания, методы связи и двигательные установки для такого судна в своей статье «Концептуальный проект подводной лодки для исследования океанов Европы».
В статье Росса рассматриваются варианты строительства подводной лодки, способной выдержать, несомненно, высокое давление в глубоких океанах Европы. Ученые считают, что океаны этой луны могут достигать глубины до 100 километров, более чем в десять раз глубже океанов Земли. Росс предлагает цилиндрический сабвуфер длиной 3 метра с внутренним диаметром 1 метр. Он считает, что сталь или титан, хотя и достаточно прочные, чтобы выдерживать гидростатическое давление, были бы неподходящими, поскольку у судна не было бы запасной плавучести. Поэтому подводная лодка будет погружаться, как скала, на дно океана. Металлическая матрица или керамический композит обеспечат наилучшее сочетание прочности и плавучести.
Росс предпочитает топливный элемент для производства энергии, который будет необходим для силовой установки, средств связи и научного оборудования, но отмечает, что технологические достижения в последующие годы могут обеспечить лучшие источники энергии.
Росс признает, что подводная миссия в Европу не будет проводиться в течение как минимум 15-20 лет. Ученый-планетолог Уильям Б. Маккиннон соглашается.
«Достаточно сложно и дорого вернуться в Европу с орбитальным аппаратом, тем более представить себе посадку или заход в океан», - сказал Маккиннон, профессор наук о Земле и планетах в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, штат Миссури. «Когда-нибудь в будущем, и после того, как мы определим толщину ледяного панциря, мы сможем серьезно заняться инженерными проблемами. На данный момент, возможно, было бы лучше искать те места, где океан пришел к нам. То есть места недавних извержений на поверхности Европы, состав которых можно определить по орбите ».
Лаборатория реактивного движения в настоящее время работает над концепцией, называемой «Исследователь Европы», которая будет поставлять космический аппарат на низкой орбите для определения наличия (или отсутствия) жидкого океана в океане под поверхностью льда Европы. Он также отобразит распределение представляющих интерес соединений для пребиотической химии и даст характеристику поверхности и недр для будущих исследований. «Этот тип миссии, - говорит Маккиннон, - действительно позволил бы нам получить твердое доказательство того, что нам всем хотелось бы, чтобы океан действительно был там, и определить толщину ледяной оболочки и найти тонкие пятна, если они существуют».
Маккиннон добавил, что орбитальный аппарат может находить «горячие точки», которые указывают на недавнюю геологическую или даже вулканическую активность, и получать изображения поверхности с высоким разрешением. Последний будет необходим для планирования любой успешной посадки.
Чуть меньше, чем луна Земли, Европа имеет внешнюю поверхность, которая почти без кратера, что означает относительно «молодую» поверхность. Данные с космического корабля Галилео свидетельствуют о таянии у поверхности и перемещении больших блоков ледяной коры, похожих на айсберги или ледяные плоты на Земле.
В то время как температура поверхности в полдень Европы колеблется около 130 К (-142 С, -225 градусов по Фаренгейту), внутренняя температура может быть достаточно теплой, чтобы под ледяной коркой существовала жидкая вода. Это внутреннее тепло происходит от приливного нагрева, вызванного гравитационными силами Юпитера и других лун Юпитера, которые тянут Европу в разные стороны. Ученые полагают, что подобное приливное нагревание приводит к извержению вулканов в другую луну Юпитера, Ио. Гидротермальные жерла морского дна также были предложены в качестве еще одного возможного источника энергии на Европе. На Земле подводные вулканы и гидротермальные жерла создают среду, которая поддерживает колонии микробов. Если подобные системы активны в Европе, ученые полагают, что там тоже может быть жизнь.
Среди ученых есть большой толчок, чтобы начать миссию в Европу. Однако этот тип миссии конкурирует за финансирование против цели НАСА - вернуться на нашу луну с человеческими миссиями. Предложенный космический спутник "Ледяной спутник Юпитера" (JIMO) - это ядерная миссия для изучения трех спутников Юпитера, ставшая жертвой сокращения научных миссий в бюджете НАСА на 2007 финансовый год.
Росс разрабатывает и совершенствует подводные лодки более 40 лет, но впервые он разработал корабль для использования где угодно, но не на Земле.
«Самая большая проблема, которую я вижу с роботизированной подводной лодкой, заключается в том, что она может пробурить или растопить максимум 6 км льда, который покрывает поверхность», - сказал Росс. «Однако в некоторых местах лед может быть намного тоньше. Возможно, нам потребуется ядерный реактор с водой под давлением на борту роботизированной подводной лодки, чтобы дать нам необходимую мощность и энергию для достижения этой цели ».
В то время как Росс предлагает использовать парашюты, чтобы вывести подводную лодку на поверхность Европы, Маккиннон отмечает, что парашюты не будут работать в атмосфере, почти безвоздушной.
По его словам, Росс получил очень положительные отзывы на эту статью от друзей и коллег, в том числе известного британского астронома сэра Патрика Мура. Росс говорит, что его жизнь вращалась вокруг подводных лодок с 1959 года, и он находит эту новую концепцию подводной лодки на Европе очень интересной.
Маккиннон классифицирует исследование Европы как «чрезвычайно важное».
«Европа - это место, где мы уверены, что у нас много жидкой воды, источников энергии и биогенных элементов, таких как углерод, азот, сера, фосфор и т. Д.», - сказал он. «Есть ли жизнь, какая-то жизнь в океане Европы? Вопросы не становятся намного более глубокими. ”
Автор Нэнси Аткинсон
