Sonden flyter i et isete tomrom. Tre år har gått siden lanseringen på Baikonur, og en lang vei strekker seg bak en milliard kilometer. Asteroidebeltet er trygt krysset, de skjøre instrumentene har motstått den sterke kulden i verdensrommet. Og fremover? Forferdelige elektromagnetiske stormer i Jupiters bane, dødelig stråling og en vanskelig landing på overflaten av Ganymedes - den største av satellittene på den gigantiske planeten.
Ifølge moderne hypotese, under overflaten av Ganymedes ligger et stort varmt hav, som muligens er bebodd av de enkleste former for liv. Ganymedes er fem ganger lenger fra jorden, det 100 kilometer lange islaget gir på en pålitelig måte skjerm for "vuggen" fra den kosmiske kulden, og Jupiters monstrøse gravitasjonsfelt "rister" kontinuerlig på kjernen av satellitten og skaper en uuttømmelig kilde til termisk energi.
Den russiske sonden skal gjøre en myk landing i en av canyonene på den isete overflaten av Ganymedes. Om en måned vil han bore is til flere meters dybde og analysere prøver - forskere håper å fastslå den eksakte kjemiske sammensetningen av isforurensninger, noe som vil gi en ide om satellittens indre struktur. Noen mennesker tror at det vil være mulig å finne spor etter utenomjordisk liv. En interessant interplanetarisk ekspedisjon - Ganymedes blir det syvende himmellegemet *, på overflaten som jordprober vil besøke!
"Europe-P" eller den tekniske siden av prosjektet
Hvis visestatsminister Rogozins ord om "månelanding" av den internasjonale romstasjonen kan betraktes som en spøk, ser fjorårets uttalelse fra sjefen for Roscosmos Vladimir Popovkin om det kommende oppdraget til Jupiter ut som en seriøs beslutning. Popovkins ord faller helt sammen med oppfatningen fra akademiker Lev Zeleny, direktør for RAS Institute of Space Research, som allerede i 2008 kunngjorde at han hadde til hensikt å sende en vitenskapelig ekspedisjon til Jupiters iskalde måner - Europa eller Ganymede.
For fire år siden, i februar 2009, ble det undertegnet en internasjonal avtale om å starte Europa Jupiter System Mission omfattende studieprogram, der, i tillegg til den russiske interplanetarstasjonen, den amerikanske JEO, den europeiske JGO og den japanske JMO -stasjonen vil gå til Jupiter. Det er bemerkelsesverdig at Roskosmos selv valgte den dyreste, komplekse og viktigste delen av programmet - i motsetning til andre deltakere som bare forbereder bane for studiet av fire "store" satellitter av Jupiter (Europa, Ganymede, Callisto, Io) fra plass, bør den russiske stasjonen gjøre den vanskeligste manøvren og forsiktig "lande" på overflaten av en av de utvalgte satellittene.
Russisk kosmonautikk er på vei mot de ytre områdene i solsystemet. Det er for tidlig å sette et utropstegn her, men stemningen i seg selv er oppmuntrende. Rapportene fra romdypene ser mye mer interessante ut enn rapportene fra den franske rivieraen, hvor noen russiske tjenestemenn boltret seg på ferie.
Som i alle andre ambisiøse prosjekter, er det mye skepsis i tilfellet med den russiske sonden for å studere Ganymedes, hvor graden varierer fra kompetente og berettigede advarsler til direkte sarkasme i stil med "påfyll av den russiske banegruppen på bunnen av Stillehavet."
Det første og kanskje det enkleste spørsmålet: hvorfor trenger Russland denne superekspedisjonen? Svar: hvis vi alltid ble guidet av slike spørsmål, satt menneskeheten fortsatt i huler. Kognisjon og utforskning av universet - dette er kanskje den viktigste meningen med vår eksistens.
Det er for tidlig å forvente noen konkrete resultater og praktiske fordeler av interplanetariske ekspedisjoner-akkurat som det er å kreve at et tre år gammelt barn tjener sitt eget liv selvstendig. Men før eller siden vil et gjennombrudd skje, og den akkumulerte kunnskapen om fjerne kosmiske verdener vil definitivt komme godt med. Kanskje i morgen begynner "gullrushet" på rommet (justert for Iridium eller Helium-3), og vi vil ha et kraftig insentiv til å mestre solsystemet. Eller kanskje vil vi bli på jorden i ytterligere 10 000 år, uten å kunne gå ut i verdensrommet. Ingen vet når dette vil skje. Men dette er uunngåelig, å dømme etter raseri og ukuelig energi som en person endrer nye, tidligere ubebodde territorier på planeten vår med.
Det andre spørsmålet, knyttet til flyreisen til Ganymedes, høres mer hardt ut: er Roscosmos i stand til å gjennomføre en ekspedisjon av denne størrelsesorden? Tross alt har verken russiske eller sovjetiske interplanetariske stasjoner operert i de ytre områdene av solsystemet. Innenriks kosmonautikk var begrenset til studiet av de nærmeste himmellegemene. I motsetning til de fire små "indre planeter" med en solid overflate - Merkur, Venus, Jorden og Mars, er de "ytre planetene" gassgiganter, med fullstendig utilstrekkelige størrelser og forhold på overflatene (og generelt har de noen da "overflate"? I følge moderne konsepter er "overflaten" til Yuriter et uhyrlig lag med flytende hydrogen i planetens dyp under trykk i hundretusenvis av jordens atmosfærer).
Men den interne strukturen til gassgiganter er en bagatell i forhold til vanskelighetene som oppstår i forberedelsene til en flytur til "ytre regioner" i solsystemet. Et av de viktigste problemene er forbundet med den kolossale avstanden mellom disse områdene fra solen - den eneste energikilden ombord på den interplanetære stasjonen er dens egen RTG (radioisotop termoelektrisk generator), drevet med titalls kilo plutonium. Hvis et slikt "leketøy" var ombord på Phobos-Grunt, ville eposet med at stasjonen falt til jorden ha blitt til en verdensomspennende "russisk roulette" … Hvem hadde fått "hovedpremien"?
I motsetning til den enda mer fjerntliggende Saturn, er solstråling i Jupiters bane fortsatt veldig følsom - i begynnelsen av det 21. århundre klarte amerikanerne å lage et svært effektivt solbatteri, som var utstyrt med den nye interplanetariske stasjonen Juno (lansert til Jupiter i 2011). Vi klarte å kvitte oss med den dyre og farlige RTG, men dimensjonene til de tre solpanelene "Juno" er rett og slett enorme - hver 9 meter lange og 3 meter brede. Kompleks og tungvint system. Så langt har ingen offisielle kommentarer fulgt hvilken beslutning Roscosmos vil ta.
Avstanden til Jupiter er 10 ganger større enn avstanden til Venus eller Mars - derfor oppstår spørsmålet om flyets varighet og sikring av utstyrets pålitelighet for mange års drift i åpent rom.
For tiden forskes det på å lage svært effektive ionemotorer for langdistanse interplanetære flyvninger - til tross for deres fantastiske navn, er dette helt banale og ganske enkle enheter, som ble brukt i holdningskontrollsystemene til sovjetiske satellitter i Meteorserie. Driftsprinsipp - en strøm av ionisert gass strømmer ut av arbeidskammeret. Kraften til "supermotoren" er tideler av Newton … Hvis du setter "ionemotoren" på den lille bilen "Oka", vil bilen "Oka" forbli på plass.
Hemmeligheten er at i motsetning til konvensjonelle kjemiske jetmotorer, som utvikler enorme krefter på kort tid, jobber ionemotoren stille i åpent rom gjennom hele flyvningen til en fjern planet. En tank med flytende xenon med en masse på 100 kg er nok i flere tiår med drift. Som et resultat, etter noen år, utvikler enheten en ganske solid hastighet, og gitt det faktum at hastigheten på utløpet av arbeidsmediet fra dysen til "ionmotoren" er mange ganger høyere enn hastigheten på utstrømningen av arbeidsmediet fra dysen til en konvensjonell væskedrivende rakettmotor, åpner utsiktene for akselerasjon av romskip seg for ingeniører opp til hastigheter på hundrevis av kilometer i sekundet! Hele spørsmålet er med tilstedeværelsen om bord en tilstrekkelig kraftig og romslig kilde til elektrisk energi til å skape et magnetfelt i motorkammeret.
I 1998 eksperimenterte NASA allerede med et ion-fremdriftssystem ombord på Deep Space-1. I 2003 dro den japanske sonden Hayabusa, også utstyrt med en ionmotor, til asteroiden Itokawa. Tiden vil vise om den fremtidige russiske sonden vil motta en lignende motor. I prinsippet er avstanden til Jupiter ikke så stor som for eksempel til Pluto, derfor er hovedproblemet å sikre påliteligheten til sondeutstyret og dets beskyttelse mot kulde og strømmer av kosmiske partikler. La oss håpe russisk vitenskap vil klare denne vanskelige oppgaven.
Det tredje sentrale problemet på vei til fjerne verdener høres kort og konsist ut: Tilkobling
Sikre en stabil forbindelse med en interplanetarisk stasjon - dette problemet er ikke dårligere i kompleksitet enn konstruksjonen av "Tower of Babel". For eksempel går Voyager 2 interplanetariske sonde, som i august 2012 forlot solsystemet og nå flyter i det interstellare rommet, mot Sirius, som den vil nå om 296 000 jordår. For øyeblikket befinner Voyager 2 seg 15 milliarder kilometer fra Jorden, senderkraften til den interplanetære sonden er 23 W (som en lyspære i kjøleskapet). Mange av dere vil riste på hodet i vantro - å se det svake lyset til en 23 -watts lyspære fra en avstand på 15 milliarder kilometer … det er umulig.
Imidlertid mottar NASA -ingeniører regelmessig telemetredata fra sonden ved 160 bps. Etter en 14-timers forsinkelse når Voyager 2-sendersignalet Jorden med en energi på 0,3 milliarder av en billioner Watt! Og dette er ganske nok-de 70 meter lange antennene til NASAs langdistanse romkommunikasjonssentre i USA, Australia og Spania mottar og dekoder trygt signalene til romvandrere. En annen skremmende sammenligning: energien fra radioutslipp fra stjerner, vedtatt for hele romradioastronomiens eksistens, er ikke nok til å varme et glass vann med minst en milliondel av en grad! Følsomheten til disse enhetene er rett og slett fantastisk. Og hvis den fjerne interplanetariske sonden velger riktig frekvens og orienterer antennen mot jorden, vil den sikkert bli hørt.
Dessverre er det ingen bakkebasert infrastruktur for langdistanse romkommunikasjon i Russland. ADU -1000 "Pluto" -komplekset (bygget i 1960, Evpatoria, Krim) er i stand til å gi stabil kommunikasjon med romfartøyer i en avstand på ikke mer enn 300 millioner kilometer - dette er nok for kommunikasjon med Venus og Mars, men for lite for flyreiser til "eksterne planeter".
Mangelen på nødvendig bakkeutstyr bør imidlertid ikke bli et hinder for Roscosmos - kraftige NASA -antenner vil bli brukt til å kommunisere med enheten i Jupiters bane. Likevel forplikter prosjektets internasjonale status …
Til slutt, hvorfor ble Ganymede valgt for studien, og ikke Europa, mer lovende når det gjelder å lete etter et hav under isen? Videre ble prosjektet opprinnelig betegnet som "Europe-P". Hva fikk russiske forskere til å revurdere sine intensjoner?
Svaret er enkelt og litt ubehagelig. Faktisk var det opprinnelig ment å lande på overflaten av Europa.
I dette tilfellet var en av de viktigste betingelsene beskyttelse av romfartøyet mot påvirkningen av strålingsbeltene til Jupiter. Og dette er ikke en langsiktig advarsel - Galileo interplanetariske stasjon, som gikk inn i Jupiters bane i 1995, mottok 25 dødelige doser stråling på sin første bane. Stasjonen ble bare reddet av effektiv strålingsbeskyttelse.
For øyeblikket har NASA den nødvendige teknologien for strålebeskyttelse og skjerming av romfartøyutstyr, men dessverre har Pentagon forbudt overføring av tekniske hemmeligheter til russisk side.
Vi måtte raskt endre ruten - i stedet for Europa ble Ganymede valgt, som ligger i en avstand på 1 million km fra Jupiter. Det ville være farlig å komme nærmere planeten.
