Европа, ледяной спутник Юпитера, в настоящее время является наиболее многообещающим местом для ученых, ищущих доказательства существования жизни за пределами Земли.
Первая разведка: Europa Clipper
NASA недавно объявило, что зонд Europa Clipper полетит к Юпитеру в конце 2024 года. Его цель - детально изучить Европу, проверить, могут ли внутри нее быть условия, благоприятные для возникновения жизни, и сделать подробные фотографии ее поверхности. В конечном итоге зонд будет вращаться вокруг Юпитера, регулярно пролетая мимо Европы.
В течение многих лет Конгресс указывал, что зонд должен быть запущен в космос на ракете SLS. Однако теперь выяснилось, что из-за запланированной серии лунных миссий, выполняемых по программе "Артемида", к концу 1920-х годов не будет ни одного носителя, который смог бы запустить зонд к Юпитеру. В пятницу, 23 июля 2021 года, NASA объявило, что космический аппарат будет запущен ракетой-носителем Falcon Heavy компании SpaceX. Зонд достигнет своей цели в начале 1930-х годов.
Будущее миссии на Европу
Помимо Europa Clipper, к системе Юпитера полетит зонд European Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). Этот зонд также будет обследовать спутники Юпитера с орбиты вокруг планеты, проходящей рядом с Европой и Ганимедом. После нескольких лет нахождения на орбите вокруг планеты зонд выйдет на орбиту вокруг Ганимеда, таким образом, став первым в истории зондом, который вращается вокруг спутника другой планеты.
Однако этого недостаточно. Традиционно при исследовании новой цели в Солнечной системе сначала отправляется зонд, который пролетает поблизости, затем орбитальный аппарат, затем спускаемый аппарат и, наконец, планетоход. В 2021 году эта традиция слегка изменилась, лучшим примером которой является китайская миссия на Марс. Хотя китайцы никогда ничего не отправляли на Марс, в этом году зонд "Тяньвэнь-1" вышел на орбиту Марса. От него отсоединился посадочный модуль с марсоходом. Следовательно, можно сказать, что невозможное было достигнуто.
Неудивительно, что NASA уже задумывается о посадке на Европу.
Посадка будет непростой. Достаточно отметить, что пока что единственным посадочным модулем во внешней Солнечной системе был европейский спускаемый аппарат "Гюйгенс", который в 2004 году совершил посадку на поверхность Титана, одного из спутников Сатурна. Однако у титана плотная атмосфера, что позволило приземлиться на парашютах, эффективно замедливших зонд настолько, что он мягко сел на поверхность луны.
На Европе же атмосферы нет, поэтому использовать сопротивление атмосферы при посадке там не получится. В результате зонд должен будет замедляться над поверхностью Европы с помощью ракетных двигателей. Это, в свою очередь, означает, что он должен быть относительно небольшим. Каждый килограмм массы будет означать, что потребуется больше топлива для торможения у цели. Дополнительный вес зонда и дополнительное топливо потребуют одновременно большего количества топлива, чтобы доставить такой зонд в путешествие к Юпитеру. Практически здесь нет ничего простого. По оценкам, посадочный модуль массой 400 кг потребует ракетных двигателей и общего запаса топлива до 15 тонн, чтобы приземлиться в Европе. Также стоит помнить, что путешествие к Юпитеру займет около 6-7 лет.
Пытаясь создать прототип зонда, который приземлится на поверхность Европы, ученые сталкиваются и с другими проблемами. Поверхность Европы постоянно бомбардируется частицами, движущимися через магнитное поле Юпитера. Они опасны не только для людей, но и для инструментов связи, используемых другими зондами, отправленными с Земли. Ученые из Лаборатории реактивного движения (JPL) разработали специальный новый тип антенны, который позволит европейскому спускаемому аппарату напрямую связываться с Землей. Стоит помнить, что в худшем случае речь идет о расстоянии 900 миллионов км. При этом, учитывая вышесказанное, антенна должна быть компактной и достаточно легкой, чтобы не мешать посадке на спутник. Антенна, разработанная в JPL, полностью изготовлена из алюминия и имеет размеры 82 x 82 см.
Причем здесь антенна?
Антенна - один из важнейших инструментов любого космического зонда. Что толку будет со сложной научной аппаратуры и приборов, если антенна перестанет работать? Ведь тогда мы больше ничего не узнаем. В истории были случаи, когда зонды работали очень хорошо, но не могли связаться с Землей. Здесь достаточно вспомнить посадочный модуль "Викинг-1", который замолчал именно в результате стирания инструкций по настройке антенны на Землю со своего компьютера, или марсианский посадочный модуль British Beagle 2, который после отделения от зонда Mars Express в 2003 замолчал и перестал работать. Здесь стоит отметить, что Beagle 2 правильно приземлился на поверхности Марса, в районе ровнины Исиды. Но он не смог выйти на связь.
Хотя миссия посадочного модуля на Европу находится где-то в далеком будущем, и NASA еще не одобрило такую идею, ученые работают в лабораториях над различными компонентами, которые позволят реализовать такую миссию. Так что рано или поздно такая миссия будет выполнена. Инженеры, однако, предполагают, что к тому моменту пройдет много лет после того, как Europa Clipper завершит свою миссию к Юпитеру.
