Какой тип посадочного модуля может совершить посадку на вулканический спутник Юпитера, Ио? Именно этому вопросу посвящена недавняя работа, опубликованная изданием PhysOrg, представленная на региональной студенческой конференции AIAA 2025. Группа студентов-инженеров из компании Spartan Space Systems в Университете штата Сан-Хосе (штат Калифорния, США) исследовала новую концепцию посадки космического аппарата UNAGI на Ио, планету с самой высокой вулканической активностью в Солнечной системе.
Студенты предлагают оснастить космический аппарат UNAGI электродинамическим тросом длиной 50 километров, который, взаимодействуя с магнитным полем планеты, обеспечит спуск без расхода горючего. При посадке аппарат развернет подушки безопасности для смягчения удара, после чего начнется научная миссия.
Так, планируется исследовать внутреннюю структуру Ио, изменения поверхности этого небесного тела, вызванные вулканической активностью, выбросами газов, тектонической активности, а также взаимодействиями Ио с магнитным полем Юпитера и сравнению процессов на Ио с другими галилеевыми лунами (Европой, Ганимедом и Каллисто).
Ожидается, что использование EDT (electrodynamic tether propulsion system) обеспечит максимальную экономию топлива за счет использования среды, в которой функционирует космический аппарат. Система EDT UNAGI также может обладать преимуществами за счет долговечности. Если спутникам или зондам не потребуется дозаправка, они теоретически могут оставаться на орбите гораздо дольше, потенциально бесконечно. Все эти полезные характеристики в конечном итоге определяют самое главное преимущество системы EDT: стоимость.
Как уже отмечалось, Ио — самая вулканически активная планета Солнечной системы, на которой расположены сотни действующих вулканов и лавовых полей. Эта вулканическая активность вызвана взаимодействием Ио с мощной гравитацией Юпитера, которая растягивает и сжимает этот гораздо меньший по размеру спутник во время его движения по орбите.
Хотя Ио совершает один оборот вокруг Юпитера всего за 42,5 часа (1,77 суток), расстояние Ио до Юпитера за это время меняется, то приближая, то удаляя его от Юпитера на протяжении всей орбиты. При приближении Ио гравитация Юпитера сжимает его, а при удалении от него это напряжение ослабевает. За миллионы лет это растяжение и сжатие приводит к возникновению трения внутри Ио, что, в свою очередь, приводит к выделению тепла, что и приводит к появлению сотен действующих вулканов, которые мы видим сегодня.
Хотя космический аппарат NASA «Юнона» получил несколько снимков Ио, единственным космическим аппаратом, изучавшим Ио подробно, является космический аппарат «Галилео», который исследовал Юпитер и его галилеевы спутники с декабря 1995 года по сентябрь 2003 года.
Изображение: Ио