«Это будет жутко»: высокорискованный маневр с использованием рогатки позволит отправить роботизированный корабль к Юпитеру

Европейские ученые-космонавты начнут сложную навигацию, которая проведет зонд по живописному маршруту к внешней части Солнечной системы

Европейские космические ученые на этой неделе попытаются осуществить одну из самых смелых операций, когда-либо предпринятых в межпланетном полете. В среду они направят свой Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) на пролет мимо Земли и ее луны и проведут первый двойной гравитационный маневр в космосе.

Это деликатное и рискованное мероприятие имеет жизненно важное значение для успеха миссии Европейского космического агентства (ESA), и его цель — доставить роботизированный аппарат стоимостью 1,6 млрд евро (1,4 млрд фунтов стерлингов) к цели — Юпитеру — к июлю 2031 года. Там он начнет исследование двух лун гигантской планеты, Европы и Ганимеда, в попытке найти признаки жизни, которые могут скрываться в их покрытых льдом океанах.

Однако этот маневр потребует чрезвычайно точной навигации. Малейшая ошибка может сбить Juice с курса и погубить миссию, предупредила ESA. «Это как проехать по очень узкому коридору, очень, очень быстро: выжать педаль газа до максимума, когда отступ на обочине дороги составляет всего несколько миллиметров», — сказал менеджер по операциям космического корабля Juice Игнасио Танко.

Нежный небесный танец корабля начнется в среду, когда он пройдет близко к Луне, а затем полетит к Земле, используя их гравитационные поля, чтобы изменить свою скорость и направление, пока он проносится в движении рогатки над двумя мирами и во внутреннюю часть Солнечной системы. Затем в следующем году состоится пролет Венеры, за которым последуют еще два рогатки мимо Земли в 2026 и 2029 годах, прежде чем Juice наконец отправится к Юпитеру.

Это необычный межпланетный вальс, который потребует от Juice путешествовать с точно правильной скоростью, временем и направлением для каждой встречи. Однако без такого точного маневрирования космические инженеры просто не смогли бы исследовать более отдаленные планеты Солнца, говорит Esa.

Чтобы лететь прямо к Юпитеру, Juice потребовалось бы нести 60 000 кг топлива, что невыполнимо. Кроме того, ему потребовалось бы больше топлива для замедления, чтобы он мог выйти на орбиту вокруг планеты. Это означает, что живописный маршрут, использующий внутренние планеты для получения гравитационной помощи для достижения цели, является единственным способом добраться до внешней части Солнечной системы, говорят ученые.

Это подход, который также будет принят NASA в этом году, когда оно запустит свою собственную миссию на луну Юпитера, Europa Clipper . Его траектория пронесет зонд над Марсом, а затем вернется к Земле для второго пролета, чтобы увеличить его скорость. Хотя он был запущен более чем через год после Juice, он достигнет Юпитера в 2030 году и сосредоточит свое внимание на Европе, в то время как его европейский коллега сделает Ганимед своей главной целью.

«Мы знаем, что на Европе подо льдом на ее поверхности есть океан, и мы уверены, что на Ганимеде он тоже есть», — сказала профессор Эмма Банс, директор Института космоса в Университете Лестера. «Это делает их чрезвычайно интересными целями для нашего внимания».

Juice и Europa Clipper должны внести важный вклад в поиски жизни в нашей Солнечной системе, а это значит, что очень многое зависит от того, насколько хорошо космические инженеры ЕКА и НАСА справятся с пролетами, начиная с маневров Juice на этой неделе.

«Это будет очень волнительно и немного пугающе», — добавил Банс. «Тем не менее, этот маневр будет жизненно важен для миссии. Чем точнее он будет выполнен, тем меньше топлива нам понадобится для будущих корректировок курса, и тем больше топлива мы сможем использовать для исследования Юпитера и его лун».

Банс, который принимал непосредственное участие в создании двух инструментов, установленных на Juice, добавил, что зонд не был разработан для непосредственного обнаружения жизни на лунах Юпитера. «Он будет решать вопрос обитаемости, изучая свойства подповерхностных океанов. Он скажет нам, может ли там присутствовать жизнь. На самом деле обнаружить эту жизнь будет гораздо сложнее».

Идея о том, что мы можем найти инопланетную жизнь на покрытых льдом лунах вокруг планет в глубоком космосе, показалась бы смешной несколько десятилетий назад. Предполагалось, что планеты, расположенные ближе к Солнцу, в частности Венера и Марс, предлагают наилучшие надежды.

Но было обнаружено, что температура поверхности Венеры составляет 475°C, а ее атмосфера имеет сокрушительное, невыносимое давление, которое разнесло в порошок приземлившиеся там роботизированные зонды. Кроме того, было обнаружено, что Марс потерял свою атмосферу и поверхностную воду миллиарды лет назад. Попытки найти доказательства жизни под поверхностью пока не дали никаких результатов.

Напротив, зонды, запущенные несколько десятилетий назад, показали, что три из главных лун Юпитера — Ганимед, Каллисто и Европа — это миры льда, покрытые огромными океанами жидкой воды, единственной предпосылкой для существования жизни на Земле. «Если когда-либо и было следующее лучшее место для поиска жизни, то это здесь», — говорит американский астроном Нил Деграсс Тайсон.

Проблема в том, что до них очень трудно добраться. Полеты на Марс занимают около восьми месяцев. Juice, который был запущен с космодрома ESA в Куру во Французской Гвиане в прошлом году, займет восемь лет, чтобы достичь своей цели, благодаря всем тем планетарным облетам, которые ему потребуются, начиная с этой недели.

Источник: https://www.theguardian.com/science/article/2024/aug/11/robot-craft-jupiter-probe-solar-system-european-scientists-space