Európska kozmická loď Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) odštartuje budúci týždeň na ambicióznu prieskumnú cestu po Jupiterových mesiacoch. Misia však poskytne len krátky pohľad na potenciálne životodarný mesiac Európa. Tu je dôvod.
prežije s tak malým množstvom energie ako polovica fénu a obsahuje „jadrový bunker“ na ochranu jeho elektroniky pred žiarením, Prieskumník ľadových mesiacov Jupitera (JUICE) Je to technologický zázrak, ktorý s tým neobstojí Európa Na dlhú dobu. menšie JupiterŠtyri hlavné mesiace môžu byť najpravdepodobnejším miestom na svete Slnečná sústava hostiť mimozemský život v oceáne pokrytom ľadom; Prostredie okolo Mesiaca je však také drsné, že by podľa NASA zabilo kozmickú loď prinajlepšom za pár mesiacov.
Cesta k Jupiteru nie je nikdy jednoduchá. Čím bližšie som plynový gigant A čím dlhšie sa v okolí zdržíte, tým to bude ťažšie. Päťkrát preč slnko Zo Zeme žije Jupiter v zóne súmraku slnečnej sústavy a prijíma len asi 4 % slnečného svetla, ktoré dostáva naša planéta. To znamená, že každá navštevujúca kozmická loď, ktorá sa chce spoliehať na slnečnú energiu, musí mať masívne solárne polia. Výzvy tu len začínajú. Magnetické pole Jupitera je 10 000-krát silnejšie ako Jupiterovo Pôda, čo by mohlo mať vplyv na vedecké merania kozmickej lode, povedal pre Space.com Justin Byrne, vedúci vedeckých programov spoločnosti Airbus Defense and Space, ktorá viedla konzorcium stavajúce kozmickú loď JUICE. Najhoršie zo všetkého je, že toto super silné magnetické pole zachytáva častice nabité Jupiterom a jeho blízkym hypervulkanicky aktívnym mesiacom. Ajo Čerpanie priestoru okolo planéty. V dôsledku toho je úroveň radiácie v tesnej blízkosti planéty taká vysoká ako v epicentre jadrového výbuchu.
Súvisiace: Ha! Najbližší pohľad na Jupiterov mesiac v oceáne Európa za posledných 22 rokov
Choroba zo satelitného ožiarenia
Európa obieha okolo Jupitera vo vzdialenosti 417 000 míľ (671 000 km), čo je takmer dvojnásobok vzdialenosti medzi Mesiacom a Zemou a je druhým mesiacom najbližšie k Jupiteru. Úrovne žiarenia v okolí Európy nie sú také vysoké ako v okolí najbližšieho Io, avšak vedci vedia, že dávka žiarenia, ktorú by objekt na obežnej dráhe okolo Európy dostal za jediný deň, pri 5,4 Sv, je viac ako dvojnásobkom hodnoty, ktorú by spôsobiť ľuďom ťažkú chorobu z ožiarenia. Samozrejme, hviezdna loď nie je človek, ale Byrne pripúšťa, že tieto úrovne žiarenia sú nad rámec toho, na čo sú dizajnéri kozmických lodí zvyknutí stavať.
„Sme tak zvyknutí na žiarenie vo vesmíre,“ povedal Byrne. „Misie na obežnej dráhe Zeme musia prejsť cez Zem radiačné pásyAle úrovne radiácie tam nie sú ani zďaleka také, aké by zažila kozmická loď v blízkosti Jupitera.“
Vysoká úroveň žiarenia je zlou správou pre elektroniku a solárne panely. Čím vyššia je intenzita žiarenia, povedal Byrne, tým rýchlejšie zlyhajú elektronické systémy a tým rýchlejšie sa degradujú solárne polia. Z tohto dôvodu špecifické pre NASA Europa Clipper Misia nebude hľadať stopy života na Európe priamo z obežnej dráhy Mesiaca, ale namiesto toho bude vykonávať krátke pravidelné návštevy na širšej obežnej dráhe okolo Jupitera. Z tohto dôvodu si Európska vesmírna agentúra (ESA) vybrala najväčší a o niečo pohodlnejší mesiac Jupitera Ganymedeako primárny cieľ JUICE.
Útulný Ganymede
Aj keď je v Ganymede menej pravdepodobné, že bude úkrytom života ako v Európe, podľa vedcov Mesiac ani zďaleka nie je nudný. Väčšia ako najmenšia planéta v slnečnej sústave MerkúrGanymedes je najväčší mesiac v celej slnečnej sústave a jediný, o ktorom je známe, že vytvára svoje vlastné magnetické pole. V roku 2034, tri roky po príchode JUICE k Jupiteru (ak všetko pôjde podľa plánu), sa Ganymede stane prvým mesiacom ďaleko od Zeme. mesiac kozmická loď na obežnej dráhe.
Ganymedes obieha okolo Jupitera vo vzdialenosti 665 000 míľ (1 070 000 km) a je tretím najbližšie k plynnému obrovi zo štyroch hlavných mesiacov. Byrne povedal, že radiácia v okolí Ganymedu je asi 100-krát slabšia ako v Európe. Kozmická loď JUICE by však bez niektorých predtým používaných riešení nedokázala v tomto prostredí dlho prežiť.
Srdcom kozmickej lode je 2,7-tonový (2,42 metrických ton) olovený trezor, v ktorom sa nachádza všetka elektronika kozmickej lode (okrem vedeckých prístrojov určených na štúdium extrémneho prostredia v systéme Jupiter).
„V šťave sú kilogramy olova,“ povedal Byrne. „To účinne obmedzuje množstvo žiarenia, ktoré sa môže dostať k elektronickým zariadeniam, a predlžuje ich životnosť. Nakoniec však zomrú. Nemôžete to zastaviť navždy.“
Ak by sa kozmická loď dostala do Európy, dodal Byrne, tento malý olovený jadrový bunker by musel byť výkonnejší.
Smrť solárnych panelov
Ale aj keď existuje riešenie na ochranu elektronických systémov, solárne polia sú dosť citlivé na žiarenie. Byrne verí, že degradácia solárnych panelov šťavy v drsnom prostredí okolo Jupitera povedie ku konečnému zániku misie.
Vzhľadom na vzdialenosť Jupitera od Slnka a nízku intenzitu slnečného žiarenia okolo planéty museli byť solárne panely JUICE obrovské. Tieto dve polia sú navrhnuté ako dve krížové krídla a pokrývajú plochu 915 štvorcových stôp (85 metrov štvorcových). Napriek tejto obrovskej veľkosti a rekordnej účinnosti okolo 30%, polia nevyrábajú ani dostatok elektriny na napájanie sušiča vlasov, povedal Byrne.
„Je to skutočne veľmi malé množstvo energie a ako sa počas svojej životnosti vplyvom žiarenia zhorší, jeho výkon sa zníži do bodu, kedy nebude dostatok energie na spustenie úlohy,“ povedal Byrne.
JUICE bol navrhnutý tak, aby prežil kombinované štyri roky na obežnej dráhe okolo Jupitera a potom okolo Ganymedu. Pred vstupom na obežnú dráhu Ganymede vykoná sonda dva prelety okolo Európy, 21 na najvzdialenejšom a najmenej preskúmanom mesiaci Callistoa 12 v Ganymede. Byrne je presvedčený, že inžinieri a spolupracovníci Airbusu z celej Európy postavili vesmírnu loď dostatočne výkonnú na splnenie svojho poslania. JUICE však pravdepodobne neprekročí očakávanú dĺžku života, na rozdiel od mnohých iných misií.
„Môže to trvať trochu dlhšie, ale nebude to trvať 10 rokov ako mnohé iné misie,“ povedal Byrne.
Okrem intenzívneho radiačného prostredia misia spotrebuje aj obrovské množstvo paliva kvôli veľkému množstvu letov hltajúcich palivo z Jupiterove mesiace.
„Bude veľa opráv kurzu, zmien kurzu,“ povedal Byrne. „Bude si to vyžadovať veľa paliva. Takže buď sa vám najskôr minie palivo, alebo sa solárne panely rozložia a tým sa práca dokončí.“
Operátori budú chcieť dokončiť misiu JUICE včas tým, že ju pošlú na haváriu na Ganymede, aby zabránili tomu, aby sa kozmická loď zmenila na kus mimo kontroly. vesmírny odpad A pravdepodobne sa neskôr zrúti do Európy a kontaminuje ju pozemskými mikróbmi. Keďže vedci si nemyslia, že by na Ganymede mohol byť život, a keďže sa zdá, že jeho povrch nie je v kontakte s podpovrchovým oceánom (na rozdiel od aktívnejšej Európy), odborníci sa neobávajú toho, že by JUICE rušil čistý Mesiac. ľadová kôra. .
Čo by teda bolo potrebné na vyslanie šťavy na obežnú dráhu okolo Európy?
Ale so všetkými týmito výzvami to znamená, že je nemožné, aby kozmická loď obiehala Európu, najpravdepodobnejšie miesto v slnečnej sústave, kde sa nachádza mimozemský život?
Byrne hovorí, že inžinieri v súčasnosti študujú tieto možnosti v nádeji, že vo vzdialenej budúcnosti pošlú do Európy sterilizovaný pristávací modul.
„Je to výzva byť videný,“ povedal Bayern. „Potrebovali by ste väčšiu ochranu pre elektroniku a pravdepodobne oveľa väčšie solárne polia. To by znamenalo oveľa viac hmoty. Ale pravdepodobne to dokážeme.“
Takáto úloha podľa Štartovacia súprava JUICE od ESA (Otvorí sa na novej karte), vzlietla až po rokoch, keď NASA JUICE a Clipper (spustenie je naplánované na budúci rok) dokončili svoje misie. Dve úlohy, ktoré budú úspešné Juno z NASA Kozmická loď, ktorá študuje Jupiter od roku 2016, pripravuje pôdu pre naše posledné stretnutie s potenciálnym mikrobiálnym životom na Európe.
Sledujte Teresu Poltarovú na Twitteri @zamestnanec (Otvorí sa na novej karte). Nasleduj nás na Twitteri @zamestnanec (Otvorí sa na novej karte) a ďalej Facebook (Otvorí sa na novej karte).
„Organizátor. Spisovateľ. Zlý kávičkár. Evanjelista všeobecného jedla. Celoživotný fanúšik piva. Podnikateľ.“
