Sonda plutește într-un gol înghețat. Au trecut trei ani de la lansarea sa la Baikonur și un drum lung se întinde după un miliard de kilometri. Centura de asteroizi a fost traversată în siguranță, instrumentele fragile au rezistat frigului sever al spațiului mondial. Și înainte? Furtuni groaznice electromagnetice pe orbita lui Jupiter, radiații mortale și o aterizare dificilă pe suprafața Ganymede - cel mai mare dintre sateliții planetei gigantice.
Potrivit ipotezelor moderne, sub suprafața Ganymedei se întinde un imens ocean cald, care este probabil locuit de cele mai simple forme de viață. Ganymede este de cinci ori mai departe de Pământ, stratul de gheață de 100 de kilometri adăpostește în mod fiabil „leagănul” de frigul cosmic, iar monstruosul câmp gravitațional al lui Jupiter „scutură” continuu miezul satelitului, creând o sursă inepuizabilă de energie termică. energie.
Sonda rusească urmează să facă o aterizare moale într-unul din canioanele de pe suprafața înghețată a Ganymedei. Într-o lună, va fora gheața la o adâncime de câțiva metri și va analiza probele - oamenii de știință speră să stabilească compoziția chimică exactă a impurităților de gheață, ceea ce va da o idee despre structura internă a satelitului. Unii oameni cred că va fi posibil să găsim urme ale vieții extraterestre. O expediție interplanetară interesantă - Ganymede va deveni al șaptelea corp ceresc *, pe suprafața căruia vor vizita sondele pământului!
„Europa-P” sau latura tehnică a proiectului
Dacă cuvintele vicepremierului Rogozin despre „aterizarea lunară” a Stației Spațiale Internaționale pot fi privite ca o glumă, atunci declarația de anul trecut a șefului Roscosmos Vladimir Popovkin despre viitoarea misiune la Jupiter pare o decizie serioasă. Cuvintele lui Popovkin coincid pe deplin cu opinia academicianului Lev Zeleny, directorul Institutului de Cercetări Spațiale RAS, care, în 2008, și-a anunțat intenția de a trimite o expediție științifică în lunile înghețate ale lui Jupiter - Europa sau Ganimedes.
În urmă cu patru ani, în februarie 2009, a fost semnat un acord internațional pentru a începe programul de studiu cuprinzător al misiunii sistemului Europa Jupiter, în care, pe lângă stația interplanetară rusă, vor merge și JEO american, JGO european și stația JMO japoneză Jupiter. Este de remarcat faptul că Roskosmos a ales pentru sine cea mai scumpă, complexă și cea mai importantă parte a programului - spre deosebire de ceilalți participanți care pregătesc doar orbitatori pentru studiul a patru sateliți „mari” ai lui Jupiter (Europa, Ganimede, Callisto, Io) din spațiu, stația rusă ar trebui să facă cea mai dificilă manevră și să „aterizeze” ușor pe suprafața unuia dintre sateliții selectați.
Cosmonautica rusă se îndreaptă către regiunile exterioare ale sistemului solar. Este prea devreme pentru a pune un semn de exclamare aici, dar starea de spirit în sine este încurajatoare. Rapoartele din adâncurile spațiului arată mult mai interesante decât rapoartele din Riviera Franceză, unde unii oficiali ruși se zbat în vacanță.
La fel ca în orice proiect ambițios, în cazul sondei rusești pentru studierea lui Ganymede, există o mulțime de scepticism, al cărui grad variază de la avertismente competente și justificate până la sarcasm direct în stilul „completării grupului orbital rus la fundul Oceanului Pacific."
Prima și, poate, cea mai simplă întrebare: de ce are nevoie Rusia de această superexpediție? Răspuns: dacă am fi întotdeauna călăuziți de astfel de întrebări, omenirea stătea încă în peșteri. Cunoașterea și explorarea Universului - acesta este, probabil, principalul sens al existenței noastre.
Este prea devreme să ne așteptăm la rezultate concrete și beneficii practice din expedițiile interplanetare - la fel cum este să cerem unui copil de trei ani să-și câștige propria viață independent. Dar mai devreme sau mai târziu se va întâmpla o descoperire și cunoștințele acumulate despre lumile cosmice îndepărtate vor fi cu siguranță utile. Poate că mâine va începe „goana după aur” (ajustată pentru unele Iridium sau Helium-3) și vom avea un puternic stimulent pentru a stăpâni sistemul solar. Sau poate vom rămâne pe Pământ încă 10.000 de ani, incapabili să pășim în spațiul cosmic. Nimeni nu știe când se va întâmpla asta. Dar acest lucru este inevitabil, judecând după furia și energia indomitabilă cu care o persoană schimbă teritorii noi, nelocuite anterior, pe planeta noastră.
A doua întrebare, legată de zborul spre Ganymede, sună mai dur: Roscosmos este capabil să conducă o expediție de această magnitudine? La urma urmei, nici stațiile interplanetare rusești, nici sovietice nu au funcționat vreodată în regiunile exterioare ale sistemului solar. Cosmonautica domestică s-a limitat la studiul celor mai apropiate corpuri cerești. Spre deosebire de cele patru mici „planete interioare” cu o suprafață solidă - Mercur, Venus, Pământ și Marte, „planetele exterioare” sunt uriași gazoși, cu dimensiuni și condiții complet inadecvate pe suprafețele lor (și, în general, au vreun alt „suprafață”? Conform conceptelor moderne, „suprafața” lui Yuriter este un strat monstruos de hidrogen lichid în adâncurile planetei sub presiune în sute de mii de atmosfere ale Pământului).
Dar structura internă a giganților gazoși este un fleac în comparație cu dificultățile care apar în pregătirea unui zbor către „regiunile exterioare” ale sistemului solar. Una dintre problemele cheie este asociată cu îndepărtarea colosală a acestor regiuni de Soare - singura sursă de energie la bordul stației interplanetare este propriul RTG (generator termoelectric de radioizotop), alimentat cu zeci de kilograme de plutoniu. Dacă o astfel de „jucărie” ar fi la bordul Phobos-Grunt, epopeea odată cu căderea stației pe Pământ s-ar fi transformat într-o „ruletă rusească” la nivel mondial … Cine ar fi primit „premiul principal”?
Cu toate acestea, spre deosebire de Saturnul și mai îndepărtat, radiația solară pe orbita lui Jupiter este încă foarte sensibilă - la începutul secolului 21, americanii au reușit să creeze o baterie solară extrem de eficientă, care a fost echipată cu noua stație interplanetară Juno (lansată în Jupiter în 2011). Am reușit să scăpăm de RTG-ul scump și periculos, dar dimensiunile celor trei panouri solare „Juno” sunt pur și simplu enorme - fiecare de 9 metri lungime și 3 metri lățime. Sistem complex și greoi. Până în prezent, nu au urmat comentarii oficiale ce decizie va lua Roscosmos.
Distanța până la Jupiter este de 10 ori mai mare decât distanța până la Venus sau Marte - prin urmare, se pune întrebarea cu privire la durata zborului și asigurarea fiabilității echipamentelor pentru mulți ani de funcționare în spațiu deschis.
În prezent, se efectuează cercetări în domeniul creării motoarelor ionice extrem de eficiente pentru zborurile interplanetare pe distanțe lungi - în ciuda numelui lor fantastic, acestea sunt dispozitive complet banale și destul de simple, care au fost utilizate în sistemele de control al atitudinii sateliților sovietici din Seria meteorilor. Principiul de funcționare - un flux de gaz ionizat curge din camera de lucru. Puterea „super-motorului” este de zecimi din Newton … Dacă puneți „motorul cu ioni” pe mașina mică „Oka”, mașina „Oka” va rămâne la locul său.
Secretul este că, spre deosebire de motoarele cu jet chimice convenționale, care dezvoltă puteri uriașe pentru o perioadă scurtă de timp, motorul cu ioni funcționează liniștit în spațiu deschis pe tot parcursul zborului către o planetă îndepărtată. Un rezervor de xenon lichefiat cu o masă de 100 kg este suficient pentru zeci de ani de funcționare. Ca rezultat, după câțiva ani, dispozitivul dezvoltă o viteză destul de solidă și dat fiind faptul că viteza de ieșire a mediului de lucru din duza „motorului cu ioni” este de multe ori mai mare decât viteza de ieșire a mediului de lucru de la duza unui motor convențional cu rachetă cu propulsie lichidă, perspectivele pentru accelerarea navelor spațiale se deschid pentru ingineri până la viteze de sute de kilometri pe secundă! Întrebarea este legată de prezența la bord a unei surse suficient de puternice și capabile de energie electrică pentru a crea un câmp magnetic în camera motorului.
În 1998, NASA experimenta deja un sistem de propulsie ionică la bordul Deep Space-1. În 2003, sonda japoneză Hayabusa, echipată și cu un motor cu ioni, a mers la asteroidul Itokawa. Timpul va spune dacă viitoarea sondă rusă va primi un motor similar. În principiu, distanța până la Jupiter nu este la fel de mare ca, de exemplu, la Pluton, prin urmare, principala problemă constă în asigurarea fiabilității echipamentului sondei și a protecției acestuia de frig și fluxurile de particule cosmice. Să sperăm că știința rusă va face față acestei sarcini dificile.
A treia problemă cheie în drumul către lumi îndepărtate sună scurt și concis: conectivitate
Asigurarea unei conexiuni stabile cu o stație interplanetară - această problemă nu este inferioară din punct de vedere al complexității construcției „Turnului Babel”. De exemplu, sonda interplanetară Voyager 2, care în august 2012 sonda a părăsit sistemul solar și acum plutește în spațiul interstelar, se îndreaptă spre Sirius, pe care o va ajunge în 296.000 de ani Pământului. În acest moment, Voyager 2 este situat la 15 miliarde de kilometri de Pământ, puterea emițătorului sondei interplanetare este de 23 W (ca un bec din frigiderul dvs.). Mulți dintre voi vă vor clătina din cap neîncrezător - să vedeți lumina slabă a unui bec de 23 de wați de la o distanță de 15 miliarde de kilometri … este imposibil.
Cu toate acestea, inginerii NASA primesc în mod regulat date de telemetrie de la sondă la 160 bps. După o întârziere de 14 ore, semnalul emițătorului Voyager 2 ajunge pe Pământ cu o energie de 0,3 miliarde de trilioane de wați! Și acest lucru este suficient - antenele de 70 de metri ale centrelor de comunicații spațiale pe rază lungă ale NASA din SUA, Australia și Spania primesc și decodează cu încredere semnalele rătăcitorilor de spațiu. O altă comparație înfricoșătoare: energia emisiei radio de la stele, adoptată pentru întreaga existență a radioastronomiei spațiale, nu este suficientă pentru a încălzi un pahar de apă cu cel puțin o milionime de grad! Sensibilitatea acestor dispozitive este pur și simplu uimitoare. Și dacă sonda interplanetară îndepărtată alege frecvența corectă și își orientează antena către Pământ, va fi cu siguranță auzită.
Din păcate, în Rusia nu există o infrastructură terestră pentru comunicații spațiale pe distanțe lungi. Complexul „Pluto” ADU-1000 (construit în 1960, Evpatoria, Crimeea) este capabil să asigure o comunicare stabilă cu nave spațiale la o distanță de cel mult 300 de milioane de kilometri - acest lucru este suficient pentru comunicarea cu Venus și Marte, dar prea puțin pentru zboruri către „planete externe”.
Cu toate acestea, lipsa echipamentelor de sol necesare nu ar trebui să devină un obstacol pentru Roscosmos - antene puternice NASA vor fi utilizate pentru a comunica cu dispozitivul pe orbita lui Jupiter. Totuși, statutul internațional al proiectului obligă …
În cele din urmă, de ce a fost ales Ganymede pentru studiu, și nu Europa, mai promițător în ceea ce privește căutarea unui ocean sub gheață? Mai mult, proiectul a fost desemnat inițial drept „Europa-P”. Ce i-a determinat pe oamenii de știință ruși să își reconsidere intențiile?
Răspunsul este simplu și oarecum neplăcut. Într-adevăr, inițial a fost destinat să aterizeze pe suprafața Europei.
În acest caz, una dintre condițiile cheie a fost protejarea navei spațiale de impactul centurilor de radiații din Jupiter. Și acesta nu este un avertisment de la sine înțeles - stația interplanetară Galileo, care a intrat pe orbita lui Jupiter în 1995, a primit 25 de doze letale de radiații pe prima sa orbită. Stația a fost salvată numai prin protecție eficientă împotriva radiațiilor.
În prezent, NASA dispune de tehnologiile necesare pentru protecția împotriva radiațiilor și protejarea echipamentelor navei spațiale, dar, din păcate, Pentagonul a interzis transferul secretelor tehnice către partea rusă.
A trebuit să schimbăm urgent ruta - în locul Europei, a fost ales Ganymede, situat la o distanță de 1 milion de km de Jupiter. Apropierea de planetă ar fi periculoasă.
