Anturi kelluu jäisessä tyhjässä. Kolme vuotta on kulunut sen käynnistämisestä Baikonurissa, ja pitkä tie ulottuu miljardin kilometrin taakse. Asteroidivyö on ylitetty turvallisesti, hauraat instrumentit ovat kestäneet maailmanavaruuden kovan kylmyyden. Ja eteenpäin? Kauheita sähkömagneettisia myrskyjä Jupiterin kiertoradalla, tappavaa säteilyä ja vaikeaa laskeutumista Ganymeden pinnalle - suurimman planeetan satelliiteista.
Nykyaikaisen hypoteesin mukaan Ganymeden pinnan alla on valtava lämmin valtameri, jossa mahdollisesti asuu yksinkertaisimmat elämänmuodot. Ganymede on viisi kertaa kauempana maasta, 100 kilometrin jääkerros suojaa "kehtoa" luotettavasti kosmiselta kylmältä, ja Jupiterin hirvittävä painovoimakenttä "ravistelee" jatkuvasti satelliitin ydintä ja luo ehtymättömän lämpölähteen energiaa.
Venäläinen luotain tekee pehmeän laskeutumisen yhteen kanjoneista Ganymeden jäisellä pinnalla. Kuukauden kuluttua hän poraa jäätä usean metrin syvyyteen ja analysoi näytteitä - tutkijat toivovat voivansa määrittää jään epäpuhtauksien tarkan kemiallisen koostumuksen, mikä antaa jonkinlaisen käsityksen satelliitin sisäisestä rakenteesta. Jotkut uskovat, että on mahdollista löytää jälkiä maan ulkopuolisesta elämästä. Mielenkiintoinen planeettojen välinen tutkimusretki - Ganymedestä tulee seitsemäs taivaankappale *, jonka pinnalla maanluotaimet vierailevat!
"Europe-P" tai hankkeen tekninen puoli
Jos varapääministeri Rogozinin sanoja kansainvälisen avaruusaseman "kuun laskeutumisesta" voidaan pitää vitsiä, niin Roscosmos -johtajan Vladimir Popovkinin viime vuoden lausunto tulevasta Jupiter -tehtävästä näyttää vakavalta päätökseltä. Popovkinin sanat vastaavat täysin RAS -avaruustutkimuslaitoksen johtajan akateemikko Lev Zelenyn mielipidettä, joka jo vuonna 2008 ilmoitti aikovansa lähettää tieteellisen tutkimusmatkan Jupiterin jäisille kuille - Eurooppaan tai Ganymedeen.
Neljä vuotta sitten, helmikuussa 2009, allekirjoitettiin kansainvälinen sopimus Europa Jupiter System Mission -opinto -ohjelman käynnistämisestä, jossa venäläisen planeettojen välisen aseman lisäksi amerikkalainen JEO, eurooppalainen JGO ja japanilainen JMO -asema siirtyvät Jupiter. On huomionarvoista, että Roskosmos valitsi itselleen ohjelman kalleimman, monimutkaisimman ja tärkeimmän osan - toisin kuin muut osallistujat, jotka valmistautuvat vain kiertoradalle neljän Jupiterin "suuren" satelliitin (Europa, Ganymede, Callisto, Io) tutkimukseen. avaruudessa, Venäjän aseman tulisi tehdä vaikein liike ja "laskeutua" varovasti jonkin valitun satelliitin pinnalle.
Venäläinen kosmonautia on matkalla aurinkokunnan ulkoalueille. On liian aikaista laittaa huutomerkki tähän, mutta tunnelma itsessään on rohkaiseva. Raportit avaruuden syvyyksistä näyttävät paljon mielenkiintoisemmilta kuin raportit Ranskan Rivieralta, jossa jotkut venäläiset virkamiehet halailevat lomalla.
Kuten missä tahansa kunnianhimoisessa hankkeessa, myös Ganymeden tutkimiseen tarkoitetun venäläisen koetuksen tapauksessa on paljon skeptisyyttä, jonka aste vaihtelee pätevistä ja perustelluista varoituksista suorasukkaisuuteen tyyliin "Venäjän kiertoradaryhmän täydentäminen" Tyynenmeren pohjalla."
Ensimmäinen ja ehkä yksinkertaisin kysymys: miksi Venäjä tarvitsee tätä supertutkimusretkeä? Vastaus: jos meitä aina ohjaavat tällaiset kysymykset, ihmiskunta istui edelleen luolissa. Maailmankaikkeuden tunnistaminen ja tutkiminen - tämä on ehkä olemassaolomme tärkein tarkoitus.
On liian aikaista odottaa konkreettisia tuloksia ja käytännön hyötyä planeettojen välisiltä tutkimusmatkoilta-aivan kuten vaaditaan, että kolmivuotias lapsi ansaitsee elantonsa itsenäisesti. Mutta ennemmin tai myöhemmin läpimurto tapahtuu ja kertynyt tieto kaukaisista kosmisista maailmoista tulee varmasti hyödyksi. Ehkä huomenna avaruuden "kultakuume" alkaa (mukautettuna johonkin Iridiumiin tai Helium-3: een), ja meillä on voimakas kannustin hallita aurinkokunta. Tai ehkä pysymme maapallolla vielä 10 000 vuotta kykenemättä astumaan ulkoavaruuteen. Kukaan ei tiedä milloin tämä tapahtuu. Mutta tämä on väistämätöntä sen raivon ja lannistumattoman energian perusteella, jolla henkilö muuttaa uusia, aiemmin asumattomia alueita planeetallamme.
Toinen kysymys, joka liittyy Ganymede -lentoon, kuulostaa ankarammalta: kykeneekö Roscosmos toteuttamaan tämän suuruisen tutkimusmatkan? Loppujen lopuksi Venäjän eikä Neuvostoliiton planeettojen väliset asemat eivät ole koskaan toimineet aurinkokunnan ulkoalueilla. Kotimainen kosmonautia rajoittui lähimpien taivaankappaleiden tutkimukseen. Toisin kuin neljä pientä "sisäplaneettaa", joilla on kiinteä pinta - Merkurius, Venus, Maa ja Mars, "ulommat planeetat" ovat kaasujättiläisiä, joiden pinnat ovat täysin riittämättömiä (ja yleensä, onko niillä sitten mitään "pinta"? Nykyaikaisten käsitteiden mukaan Yuriterin "pinta" on hirvittävä nestemäisen vedyn kerros planeetan syvyyksissä paineen alla satojen tuhansien maapallon ilmakehissä).
Mutta kaasujättiläisten sisäinen rakenne on vähäpätöinen verrattuna vaikeuksiin, joita syntyy valmistautuessaan lentoon aurinkokunnan "uloimmille alueille". Yksi keskeisistä ongelmista liittyy näiden alueiden valtavaan etäisyyteen Auringosta - ainoa energialähde planeettojen välisellä asemalla on oma RTG (radioisotooppinen termosähköinen generaattori), jota poltetaan kymmenillä kilogrammoilla plutoniumia. Jos tällainen "lelu" olisi Phobos-Gruntin kyydissä, eepos aseman putoamisen jälkeen maapallolle olisi muuttunut maailmanlaajuiseksi "venäläiseksi ruletiksi" … Kuka olisi saanut "pääpalkinnon"?
Toisin kuin vielä kauempana oleva Saturnus, Jupiterin kiertoradalla oleva auringon säteily on kuitenkin edelleen erittäin herkkä - 21. vuosisadan alkuun mennessä amerikkalaiset onnistuivat luomaan erittäin tehokkaan aurinkoakun, joka varustettiin uudella planeettojen välisellä asemalla Juno Jupiter vuonna 2011). Onnistuimme pääsemään eroon kalliista ja vaarallisista RTG -laitteista, mutta kolmen "Juno" aurinkopaneelin mitat ovat yksinkertaisesti valtavat - jokainen 9 metriä pitkä ja 3 metriä leveä. Monimutkainen ja hankala järjestelmä. Toistaiseksi virallisia kommentteja ei ole seurattu siitä, minkä päätöksen Roscosmos tekee.
Etäisyys Jupiteriin on 10 kertaa suurempi kuin etäisyys Venukseen tai Marsiin - siksi herää kysymys lennon kestosta ja laitteiden luotettavuuden varmistamisesta monien vuosien aikana avaruudessa.
Tällä hetkellä tutkitaan parhaillaan tehokkaiden ionimoottoreiden luomista pitkän matkan planeettojen välisille lennoille - fantastisesta nimestään huolimatta nämä ovat täysin banaaleja ja melko yksinkertaisia laitteita, joita käytettiin Neuvostoliiton satelliittien asenneohjausjärjestelmissä. Meteorisarja. Toimintaperiaate - ionisoitu kaasuvirta virtaa ulos työkammiosta. "Supomoottorin" työntövoima on kymmenesosa Newtonista … Jos asetat "ionimoottorin" pieneen autoon "Oka", auto "Oka" pysyy paikallaan.
Salaisuus on, että toisin kuin perinteiset kemialliset suihkumoottorit, jotka kehittävät valtavia voimia lyhyeksi ajaksi, ionimoottori toimii hiljaa avoimessa tilassa koko lennon aikana kaukaiselle planeetalle. Nesteytetyn ksenonin säiliö, jonka massa on 100 kg, riittää kymmenien vuosien toimintaan. Tämän seurauksena laite kehittää muutaman vuoden kuluttua melko vakaan nopeuden, ja kun otetaan huomioon, että työväliaineen ulosvirtausnopeus "ionimoottorin" suuttimesta on monta kertaa suurempi kuin ulosvirtausnopeus perinteisen nestemäistä polttoainetta käyttävän rakettimoottorin suuttimen työväliaineesta, avaruusalusten kiihtymismahdollisuudet avautuvat insinööreille jopa satojen kilometrien sekunnissa! Koko kysymys on siitä, että aluksella on riittävän tehokas ja tilava sähköenergian lähde magneettikentän luomiseksi moottorikammioon.
Vuonna 1998 NASA oli jo kokeillut ioni-propulsiojärjestelmää Deep Space-1: llä. Vuonna 2003 japanilainen Hayabusa -koetin, joka oli myös varustettu ionimoottorilla, meni asteroidille Itokawa. Aika näyttää, saako tuleva Venäjän koetin samanlaisen moottorin. Periaatteessa etäisyys Jupiteriin ei ole niin suuri kuin esimerkiksi Plutoon, joten pääongelma on luotettavuuden varmistaminen anturilaitteistossa ja sen suojaaminen kylmältä ja kosmisilta hiukkasilta. Toivotaan, että venäläinen tiede selviytyy tästä vaikeasta tehtävästä.
Kolmas keskeinen ongelma matkalla kaukaisiin maailmoihin kuulostaa lyhyeltä ja ytimekkäältä: Yhteydet
Vakaan yhteyden varmistaminen planeettojen väliseen asemaan - tämä asia ei ole monimutkaisempi kuin "Baabelin tornin" rakentaminen. Esimerkiksi planeettojen välinen Voyager 2 -luotain, joka lähti elokuussa 2012 aurinkokunnasta ja kelluu nyt tähtienvälisessä avaruudessa, on menossa kohti Siriusta, johon se saavuttaa 296 000 maavuotta. Tällä hetkellä Voyager 2 sijaitsee 15 miljardin kilometrin päässä Maasta, planeettojen välisen anturin lähetysteho on 23 W (kuten jääkaapin hehkulamppu). Monet teistä pudistavat päätään epäuskoisesti - nähdä 23 watin hehkulampun himmeä valo 15 miljardin kilometrin etäisyydeltä … se on mahdotonta.
NASAn insinöörit saavat kuitenkin säännöllisesti telemetriatietoja koettimelta nopeudella 160 bps. 14 tunnin viiveen jälkeen Voyager 2 -lähettimen signaali saavuttaa Maan energialla, jonka energia on 0,3 miljardia triljoonasosaa wattia! Ja tämä riittää-NASA: n Yhdysvaltojen, Australian ja Espanjan pitkän kantaman avaruusviestintäkeskusten 70 metrin antennit vastaanottavat ja purkavat luottavaisesti avaruuden vaeltajien signaaleja. Toinen pelottava vertailu: tähtien radiosäteilyn energia, joka on hyväksytty koko avaruusradioastronomian olemassaoloon, ei riitä lämmittämään lasillista vettä vähintään miljoonasosaa! Näiden laitteiden herkkyys on yksinkertaisesti hämmästyttävää. Ja jos etäinen planeettojen välinen koetin valitsee oikean taajuuden ja suuntaa antenninsa kohti maata, se varmasti kuuluu.
Valitettavasti Venäjällä ei ole maanpäällistä infrastruktuuria pitkän matkan avaruusviestintään. ADU -1000 "Pluto" -kompleksi (rakennettu vuonna 1960, Evpatoria, Krim) pystyy tarjoamaan vakaan viestinnän avaruusalusten kanssa enintään 300 miljoonan kilometrin etäisyydellä - tämä riittää viestintään Venuksen ja Marsin kanssa, mutta liian vähän lentoja "ulkoisille planeetoille".
Tarvittavien maalaitteiden puute ei kuitenkaan saisi olla este Roscosmosille - tehokkaita NASA -antenneja käytetään kommunikoimaan laitteen kanssa Jupiterin kiertoradalla. Silti hankkeen kansainvälinen asema velvoittaa …
Lopuksi, miksi Ganymede valittiin tutkimukseen, eikä Eurooppa, lupaavammaksi jäätikön etsimiseen? Lisäksi hanke oli alun perin nimetty "Europe-P". Mikä sai venäläiset tiedemiehet harkitsemaan aikomuksiaan uudelleen?
Vastaus on yksinkertainen ja hieman epämiellyttävä. Itse asiassa sen oli alun perin tarkoitus laskeutua Europan pinnalle.
Tässä tapauksessa yksi keskeisistä edellytyksistä oli avaruusaluksen suojaaminen Jupiterin säteilyhihnojen vaikutuksilta. Ja tämä ei ole kaukaa haettu varoitus - Galileon planeettojen välinen asema, joka tuli Jupiterin kiertoradalle vuonna 1995, sai 25 tappavaa säteilyannosta ensimmäisellä kiertoradallaan. Asema pelastui vain tehokkaalla säteilysuojauksella.
Tällä hetkellä NASA: lla on tarvittavat tekniikat avaruusalusten laitteiden säteilysuojelua ja suojausta varten, mutta valitettavasti Pentagon on kieltänyt teknisten salaisuuksien siirtämisen Venäjän puolelle.
Meidän oli muutettava reittiä kiireellisesti - Euroopan sijaan valittiin Ganymede, joka sijaitsee miljoonan kilometrin päässä Jupiterista. Lähempänä planeettaa olisi vaarallista.
