Европейский космический аппарат Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) отправится в амбициозный исследовательский тур по спутникам Юпитера на следующей неделе. Но миссия лишь мельком взглянет на потенциально дающую жизнь луну Европу. Вот почему.
выживает всего лишь на половине фена и имеет «ядерный бункер» для защиты электроники от радиации, Исследователь ледяных лун Юпитера (JUICE) Это технологическое чудо, которое не выдержит. Европа Надолго. меньше ЮпитерЧетыре основных спутника могут быть наиболее вероятным местом в мире Солнечная система принять внеземную жизнь в его покрытом льдом океане; Однако окружающая среда вокруг Луны настолько сурова, что, по данным НАСА, она убьет космический корабль в лучшем случае за пару месяцев.
Отправиться на Юпитер никогда не бывает легко. Чем ближе я становлюсь газовый гигант И чем дольше вы будете находиться поблизости, тем сложнее будет. Пять раз от солнце С Земли Юпитер живет в сумеречной зоне Солнечной системы, получая лишь около 4% солнечного света, который получает наша планета. Это означает, что любой космический корабль посещения, который хочет полагаться на солнечную энергию, должен иметь массивные солнечные батареи. Проблемы только начинаются здесь. Магнитное поле Юпитера в 10 000 раз сильнее, чем у Юпитера. Земля, что может повлиять на научные измерения космического корабля, сказал Space.com Джастин Бирн, руководитель научных программ в Airbus Defense and Space, который возглавлял консорциум, создающий космический корабль JUICE. Хуже всего то, что это сверхсильное магнитное поле улавливает частицы, заряженные Юпитером и его ближайшим гипервулканически активным спутником. Айо Прокачка космоса вокруг планеты. В результате уровень радиации в непосредственной близости от планеты достигает уровня эпицентра ядерного взрыва.
Связанный: Ха! Самый близкий вид спутника Юпитера в океане Европы за 22 года
Спутниковая лучевая болезнь
Европа вращается вокруг Юпитера на расстоянии 417 000 миль (671 000 км), что почти вдвое превышает расстояние между Луной и Землей, и является второй ближайшей к Юпитеру луной. Уровни радиации вокруг Европы не так высоки, как вокруг ближайшей Ио, однако ученые знают, что доза радиации, которую объект на орбите вокруг Европы получит за один день, составляет 5,4 Зв, что более чем в два раза превышает значение, которое вызывают у человека тяжелую лучевую болезнь. Конечно, звездолет не человеческий, но Бирн признает, что эти уровни радиации выходят за рамки того, для чего конструкторы космических кораблей привыкли строить.
«Мы так привыкли к радиации в космосе, — сказал Бирн. «Миссии на околоземной орбите должны пройти через Землю радиационные поясаНо уровни радиации там далеки от того, что может испытать космический корабль вблизи Юпитера».
Высокий уровень радиации — плохая новость для электроники и солнечных батарей. По словам Бирна, чем выше интенсивность излучения, тем быстрее выходят из строя электронные системы и тем быстрее деградируют солнечные батареи. По этой причине Европа Клипер Миссия не будет искать следы жизни на Европе непосредственно с лунной орбиты, а вместо этого будет совершать короткие периодические визиты, находясь на более широкой орбите вокруг Юпитера. Именно по этой причине Европейское космическое агентство (ЕКА) выбрало самый большой и несколько более удобный спутник Юпитера. Ганимедкак основная цель JUICE.
Уютный Ганимед
Хотя на Ганимеде меньше шансов найти жизнь, чем на Европе, по мнению ученых, на Луне далеко не скучно. Больше, чем самая маленькая планета Солнечной системы МеркурийГанимед — самый большой спутник во всей Солнечной системе и единственный, о котором известно, что он генерирует собственное магнитное поле. В 2034 году, через три года после прибытия JUICE к Юпитеру (если все пойдет по плану), Ганимед станет первым спутником, удаленным от земного спутника. луна космический корабль на орбите.
Ганимед вращается вокруг Юпитера на расстоянии 665 000 миль (1 070 000 км) и является третьим ближайшим к газовому гиганту из четырех основных спутников. Бирн сказал, что радиация вокруг Ганимеда примерно в 100 раз слабее, чем в Европе. Однако космический корабль JUICE не смог бы долго выживать в этой среде без некоторых решений, которые применялись ранее.
В основе космического корабля находится обшитое свинцом хранилище весом 2,7 тонны (2,42 метрических тонны), в котором находится вся электроника космического корабля (за исключением научных инструментов, предназначенных для изучения экстремальных условий в системе Юпитера).
«В соке килограммы свинца, — сказал Бирн. «Это эффективно ограничивает количество излучения, которое может достичь электронных устройств, и продлевает срок их службы. Но в конце концов они умрут. Вы не можете остановить это навсегда».
Бирн добавил, что если космический корабль отправится в Европу, этот небольшой ядерный бункер, обшитый свинцом, должен быть более мощным.
Смерть солнечных батарей
Но хотя есть решение для защиты электронных систем, солнечные батареи весьма уязвимы для радиации. Бирн полагает, что разрушение солнечных панелей сока в суровых условиях вокруг Юпитера приведет к окончательной гибели миссии.
Учитывая расстояние Юпитера от Солнца и низкую интенсивность солнечного света вокруг планеты, солнечные панели JUICE должны были быть огромными. Спроектированные как два крестообразных крыла, два массива занимают площадь 915 квадратных футов (85 квадратных метров). По словам Бирна, несмотря на такой огромный размер и рекордную эффективность около 30%, массивы не производят достаточно электроэнергии даже для питания фена.
«Это действительно очень небольшое количество энергии, и по мере того, как оно ухудшается в течение срока службы из-за радиации, его производительность ухудшается до такой степени, что энергии не хватит для выполнения задачи», — сказал Бирн.
JUICE был разработан, чтобы выжить в общей сложности четыре года на орбите сначала Юпитера, а затем Ганимеда. Прежде чем выйти на орбиту Ганимеда, космический корабль совершит два облета Европы, 21 — самого дальнего и наименее исследованного спутника. Каллистои 12 на Ганимеде. Бирн уверен, что инженеры и сотрудники Airbus со всей Европы построили космический корабль, достаточно мощный для выполнения своей миссии. Однако JUICE вряд ли превысит ожидаемый срок службы, в отличие от многих других миссий.
«Это может длиться немного дольше, но не 10 лет, как многие другие миссии», — сказал Бирн.
В дополнение к интенсивной радиационной обстановке, миссия также потребует огромного количества топлива из-за большого количества пожирающих топливо полетов из спутники Юпитера.
«Будет много корректировок курса, изменений курса», — сказал Бирн. «Это потребует много топлива. Так что либо у вас сначала закончится топливо, либо солнечные батареи разложатся, и на этом работа будет завершена».
Операторы захотят завершить миссию JUICE вовремя, отправив ее на крушение на Ганимеде, чтобы космический корабль не превратился в неуправляемый объект. космический мусор И, вероятно, позже он врежется в Европу, заразив ее земными микробами. Поскольку ученые не думают, что на Ганимеде может быть жизнь, и поскольку его поверхность, похоже, не соприкасается с подповерхностным океаном (в отличие от поверхности более активной Европы), эксперты не беспокоятся о том, что СОК заглушит чистую поверхность Луны. ледяная корка. .
Так что же нужно, чтобы отправить сок на орбиту вокруг Европы?
Но со всеми этими проблемами означает ли это, что космический корабль не может облететь Европу, место в Солнечной системе, наиболее вероятное для существования внеземной жизни?
Бирн говорит, что инженеры в настоящее время изучают эти возможности в надежде отправить стерилизованный посадочный модуль в Европу в отдаленном будущем.
«Это вызов, чтобы быть замеченным», сказал Бавария. «Вам потребуется больше защиты для электроники и, вероятно, гораздо более крупные солнечные батареи. Это будет означать гораздо большую массу. Но мы, вероятно, сможем это сделать».
Такая задача, по мнению Стартовый комплект JUICE от ЕКА (Откроется в новой вкладке), стартовали только через несколько лет после того, как JUICE и Clipper НАСА (запуск которых запланирован на следующий год) завершили свои миссии. Две задачи, которые удастся Юнона из НАСА Космический аппарат, который изучает Юпитер с 2016 года, готовит почву для нашей последней встречи с потенциальной микробной жизнью на Европе.
Следите за новостями Терезы Полтаровой в Твиттере. @твит (Откроется в новой вкладке). Подписывайтесь на нас в Твиттере @твит (Откроется в новой вкладке) и дальше Фейсбук (Откроется в новой вкладке).
«Наркоман поп-культуры. Поклонник телевидения. Ниндзя алкоголика. Абсолютный фанат пива. Профессиональный знаток твиттера».
More Stories
Возможно, мы снова ошиблись насчет тираннозавра, говорится в новом исследовании: ScienceAlert
Метеорный поток Эта Водолея: как и когда его наблюдать
Метеорный поток Эта Водолей, остатки кометы Галлея, достигнет своего пика в эти выходные. Вот как это увидеть