Орбитальные миссии
Жизнь на облаке Венеры
Февраль
1 февраля — двадцать лет с момента гибели экипажа шаттла «Колумбия». В США пройдут памятные мероприятия. Напомним, 1 февраля 2003 года произошла катастрофа, которая унесла жизни семи астронавтов, находившихся на борту «Колумбии»:
— командира экипажа Ричарда «Рика» Хасбанда;
— второго пилота Уильяма «Уилли» МакКула;
— бортинженера Калпана Чавла;
— специалиста по полезной нагрузке Майкла Андерсона;
— специалиста по зоологии Лорел Кларк;
— врача Дэвида Макдауэлла Брауна;
— израильского астронавта Илана Рамона.
Фото: NASA / Экипаж шаттла «Колумбия», который погиб в 2003 году. Слева направо: Дэвид Браун, Ричард Хасбанд, Лорел Кларк, Калпана Чавла, Майкл Андерсон, Уильям МакКул, Илан Рамон
Шаттл буквально развалился на части во время возвращения на Землю после 17 дней пребывания в космосе. Специальная комиссия пришла к выводу, что причиной катастрофы стало разрушение наружного теплозащитного слоя на левой плоскости крыла при входе челнока в плотные слои атмосферы.
На 19 февраля у SpaceX запланирован первый запуск спутниковой группировки WorldView Legion, эти аппараты будут проводить съемку участков планеты в высоком разрешении каждые 20 минут; смогут получать снимки с разрешением от 5 до 30 см на пиксель.
В конце февраля в рамках миссии SpaceX Crew-6 к МКС отправится пилотируемый космический корабль Crew Dragon. Аппарат доставит на станцию астронавтов Стивена Боуэна и Вуди Хобург, космонавта Андрея Федяева и космонавта из ОАЭ Султана Аль-Нейади. Экипаж пробудет на МКС 180 дней.
Последние Статьи
Российское ателье Arctic Trucks доработало китайский внедорожник Tank 300
Российское подразделение Arctic Trucks представило модифицированную версию китайского внедорожника Tank 300. Автомобиль получил приставку АТ35 к названию, комплект вездеходных колес, усиленную подвеску и специальный обвес.Tank уже предлагает в Китае специальную версию модели 300, ориентированную…
10.10.2023
Авто
Apple выпустила новую прошивку для AirPods Pro 2-го поколения
Apple выпустила новую прошивку для AirPods Pro 2 с портами Lightning и USB-C. Прошивка имеет номер сборки 6A303. Компания не сообщила, что нового в этом обновлении. Возможно, Apple улучшила работу адаптивного аудио или распознавания разговоров. AirPods обновляются автоматически, когда подключены к iPhone. Как быстрее обновить AirPods 1. Подключите наушники к iPhone 2. Положите их в…
10.10.2023
Технологии
Sony представила тонкую PlayStation 5 со съёмным дисководом. Стоит $500
Sony анонсировала новую версию PlayStation 5. Она получила корпус, который на 30% тоньше, чем у оригинальной консоли. Весит меньше на 18% и 24% в сравнении с PS5 с дисководом и без него. Теперь к Digital-консоли можно подключить съемный дисковод. Габариты: • PS5 с дисководом: 358х96х216 мм, 3,2 кг • PS5 без дисковода: 358х80х216 мм, 2,6…
10.10.2023
Технологии
Я думал, что экран моего iPhone 15 Pro сильно выгорел… Посмотрите на это
В сети начали появляться новые случаи выгорания дисплеев iPhone 15 Pro. Среди них нашелся один выделяющийся случай. Пользователь Reddit опубликовал снимок своего айфона, на котором выгорел рабочий стол, и его видно даже при хорошем освещении. В тему: • Дисплей моего iPhone 15 Pro начал выгорать, хотя ему нет и двух недель • Так-так. Apple подтвердила,…
10.10.2023
Технологии
Гравитационные рогатки
Первоначально планировалось, что зонд «JUICE» отправится в своё путешествие в период с мая по июнь 2022 года. Это позволило бы ему достичь Юпитера за семь с половиной лет, в октябре 2029 года. Зонд достиг бы самой большой планеты Солнечной системы после трёх пролётов Земли, одного Венеры и одного Марса.
К сожалению, миссия была отложена до апреля 2023 года. В том числе из-за пандемии ковида. Конфигурация расположения планет за это время изменилась. И теперь «JUICE» потребуется восемь лет, чтобы достичь газового гиганта. АМС совершит облёт Земли в августе 2024 года. Облёт Венеры произойдёт в августе 2025 года. Минимальное расстояние до этой планеты составит около 10 000 километров.
Следующие гравитационные манёвры будут осуществляться посредством облётов Земли, которые состоятся в сентябре 2026 года и январе 2029 года соответственно. Расстояния до нашей планеты составят от 1000 до 3500 километров.
После выхода на орбиту Юпитера «JUICE» совершит три облёта Ганимеда на расстоянии от 300 до 1400 километров, и один облёт Каллисто на расстоянии 2200 километров. Затем мы увидим один из самых важных этапов миссии: два облёта Европы, которые произойдут с разницей всего в 14 дней. Каждый из них, по расчётам, позволит собрать около 73 Гб данных. Потребуется более трёх месяцев, чтобы отправить их на Землю.
Траектория движения зонда JUICE. Изображение Эйрбас.
После двух облётов Европы «JUICE» приступит к следующей фазе своей работы, в ходе которой увеличит наклонение орбиты до 28º. Этот манёвр позволит лучше изучить трёхмерную структуру магнитосферы Юпитера. И собрать информацию о самых высоких широтах планеты. После завершения этого исследования зонд совершит до десяти облётов Каллисто на расстоянии около 200 километров от спутника.
Затем будет проведена корректировка траектории движения для выхода на орбиту вокруг Ганимеда. Для этого потребуется несколько облётов самого Ганимеда и около трёх Каллисто на расстоянии около 800 километров. В период с декабря 2034 года по сентябрь 2035 года «JUICE» будет вращаться вокруг Ганимеда сначала в течение 150 дней по эллиптической орбите с параметрами 200 х 10 000 километров, затем по круговой орбите высотой 5 000 километров. И, наконец, по круговой орбите высотой 500 километров.
Эта орбита нестабильна. И «JUICE» необходимо будет расходовать топливо для её поддержания. Как только топливо закончится, зонд на огромной скорости врежется в ледяную поверхность Ганимеда.
Магнитное поле Юпитера не оставляет шанса бактериям
Магнитосфера Юпитера бомбардирует Европу высокоэнергетическими электронами с энергиями в мегаэлектронвольтном диапазоне.
«Простые теории, дающие глубину проникновения электронов в воду работают только для чрезвычайно высоких энергий этих частиц, – говорит Марти Гадипати из Лаборатории реактивного движения NASA. – Даже в мегаэлектронвольтном диапазоне у нас нет никаких лабораторных данных о проникновении частиц в лед, содержащий органические соединения
Это очень важно для астробиологии»
Гадипати помещал тестовый образец органического материала за куском льда и затем “расстреливал” его из электронно-лучевой пушки. Меняя толщину льда, можно было пронаблюдать влияние пучка электронов на органическую материю. В этом эксперименте измерялась не только глубина проникновения самих электронов, но и вторичный эффект – действие фотонов, выбитых из молекул льда столкновениями с электронами.
«Эти фотоны могут проникать намного глубже и вызывать повреждения органических соединений», – говорит Гадипати.
Немаловажным фактором является также время проведения эксперимента. Кратковременное воздействие электронов и фотонов может быть перенесено организмом без последствий, тогда как длительное их влияние скорее всего окажется губительным.
В своих экспериментах сотрудники Гадипати изучали менее энергетические электроны, энергия которых в 10000 раз меньше, чем у электронов, посылаемых к Европе магнитным полем Юпитера. Такой выбор был обусловлен самим характером работы. До этого никто не занимался изучением глубины проникновения электронов в лед (только в воду), а на небольших энергиях эта глубина имеет явную связь в энергией частиц.
Внутреннее строение Европы – спутника Юпитера
В ходе исследования рассматривались три разных сценария бомбардировки с увеличивающейся энергией электронов. В двух экспериментах учитывались возможные вариации энергии частиц по мере их проникновения в толщу льда. Повреждения, вызываемые электронами в изучавшихся диапазонах энергий, от раза в разу менялись, но общую картину установить удалось.
На основании ее можно получить оценку глубины проникновения электронов с энергией 10 мегаэлектронвольт – от 60 до 80 сантиметров, если зависимость глубины от энергии для них примерно та же.
Январь
Что касается январских космических запусков, этот месяц пройдет под эгидой SpaceX. И не только январь. В 2023 году компания Илона Маска каждые 3-4 дня, в 2022 году она это делала раз в 5-6 дней.
Сразу же после Нового года компания выполнила первый заказ в 2023 году, вывела на орбиту 114 малых спутников частных и государственных компаний.
В январе SpaceX планирует еще как минимум 6-7 космических запусков при помощи ракеты-носителя Falcon 9. В ходе них компания выведет на орбиту сорок спутников связи OneWeb, спутник связи компании Maxar Technologies, на котором будет установлен инструмент NASA для измерения уровня загрязнения атмосферы над Северной Америкой — TEMPO, и другие аппараты.
Фото: SpaceX / Момент запуска Falcon 9 Block 5
На 10 января у SpaceX намечен запуск сверхтяжелой ракеты-носителя Falcon Heavy. На геостационарную орбиту носитель выведет секретные спутники Космических сил США.
В середине либо в конце января SpaceX собирается отправить к МКС грузовой корабль Dragon 2 в рамках 27 миссии коммерческой программы снабжения МКС (CRS-27). Космический грузовик доставит на станцию кубсаты, собранные американскими и канадскими студентами, а также прибор CNP-TEPC, предназначенный для изучения нейтральных и заряженных частиц.
Стоит ли искать жизнь во льдах Европы?
Очевидно, что для жизни на Европе даже глубина в 1-2 метра – это совсем небольшая глубина и бомбардировка электронами, таким образом, не несет опасности для подледных организмов этого мира.
Проблема лишь в том, что если мы захотим выяснить, есть ли на Европе жизнь и пошлем на этот спутник автоматический спускаемый аппарат, его способность к бурению скорее всего будет совсем невысокой и он вряд ли сможет провести бурение поверхности спутника Юпитера на глубину более чем одного метра. А если так, то есть опасность, что изучить удастся лишь “стерилизованный” радиацией слой льда, в котором жизни нет и быть не может.
Дальнейшие эксперименты связаны с изучением проникновения радиации при других энергиях. Это связано с тем, что не вся поверхность Европы подвергается одинаково интенсивной бомбардировке.
Магнитосфера Юпитера вращается вместе с планетой с периодом около 10 часов, тогда как период обращения Европы вокруг газового гиганта – 85 дней. В результате магнитосфера регулярно «догоняет» Европу, из-за чего обратная от Юпитера сторона спутника получает больше радиации. Наибольшую дозу при этом получает экватор. Поэтому кроме вариаций глубины проникновения электронов и вторичных фотонов от энергии первичных электронов необходимо знать вариацию глубины в зависимости от географического положения на Европе.
Европа и Юпитер
Экспериментами, позволяющими узнать это, планирует заняться Гадипати. По его словам, усложнение экспериментальных методик приведет к значительному росту их стоимости. Однако, эта стоимость в любом случае ничтожна по сравнению с ценой спускаемого межпланетного аппарата, и нельзя допустить, чтобы он полетел к Европе в поисках жизни, на самом деле не имея возможности ответить на этот важный и интересный вопрос.
В конце-концов, если уж придется тратить миллиарды долларов на полет к Европе, есть смысл потратить миллион на то, чтобы если внеземная жизнь там все-таки существует, добраться до неё наверняка.
По материалам space.com
Апрель
На апрель запланирован первый пилотируемый полет корабля Boeing Starliner.
В мае 2022 года Boeing провела успешные беспилотные испытания своего корабля CST-100 Starliner. Теперь на очереди первый пилотируемый полет. Корабль должен будет доставить на МКС астронавтов Саниту Уильямс и Барри Уилмора. Starliner проведет 8 дней на МКС, после чего вернется на Землю. Если первые пилотируемые испытания пройдут успешно, они откроют Boeing дорогу к началу регулярного использования своего аппарата в миссиях по доставке экипажей на Международную космическую станцию.
Фото: Boeing / Установка корабля CST-100 Starliner на ракету Атлас-5 перед полtтом Boe-OFT
Запуск CST-100 Starliner осуществит ракета-носитель Atlas V.
На 5 апреля запланирован запуск европейской космической миссии Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE).
Ученые отправят К Юпитеру небольшой орбитальный зонд JUICE, который займется исследованием как самой планеты, так и ее ледяных спутников — Европы, Ганимеда и Каллисто. По мнению ряда астрономов, под ледяной коркой этих лун могут скрываться океаны жидкой воды. Аппарат изучит эти миры и оценит их потенциальную пригодность для жизни.
В конце апреля планируется посадка на лунную поверхность японского частного модуля M1, который несет на своем борту луноход, разработанный специалистами из ОАЭ.
Фото: Wiki / Полная Луна
Японский модуль отправили к Луне еще 11 декабря 2022 года. К цели он летит по “медленной и экономичной” траектории, поэтому посадка ожидается только через 4 месяца.
Аппарат разработала компания ispace. В случае успеха миссии она станет первой в мире частной компанией, доставившей свой посадочный модуль на Луну.
Возможно ли зарождение жизни на Европе, спутнике Юпитера
Знаменитый фантаст Артур Чарльз Кларк в своей знаменитой «Космической одиссее» (1968 г.) описал зарождение жизни на Европе. По книге, оно произошло на дне подледного океана этого небесного тела, около геотермальных источников. Организмы, развивающиеся в таких условиях, не нуждаются в Солнце как источнике энергии.
Под ледяной коркой Европы скрывается океан жидкой воды. И чем дальше от поверхности, тем более теплый
Причем на само деле в этом утверждении не так уж много фантастики: ведь нашли же подобные организмы на Земле. Условия на дне земных океанов не намного отличаются от дна океана Европы – здесь также царит вечная тьма, огромное давление, а геотермальные источники так и вообще, вряд ли сильно отличаются по составу хоть на Земле, хоть на любой другой планете.
Все это делает Европу лучшим кандидатом в Солнечной системе пусть не на разумную, но все же внеземную жизнь.
Некоторые специалисты даже утверждают, что организмы, существующие на Европе теоретически могут выходить на поверхность через трещины во льдах. Видимо, эти ученые являются еще большими фанатами Кларка – его «европейцы» тоже со временем вышли на поверхность. Однако, на самом деле здесь дела обстоят очень не просто, и дело не только в практически полном вакууме космоса на поверхности Европы.
Самую большую проблему представляет мощное магнитное поле Юпитера, из-за которого поверхность его спутника постоянно находится под обстрелом заряженными частицами. Они могут стерилизовать не только поверхность, но и подледный океан, правда до небольших глубин. Так что жизни там надо прятаться поглубже. Вопрос – насколько?
Приливные эффекты
Приливы и отливы на Земле вызваны в первую очередь гравитацией Луны и, во вторую очередь, гравитацией Солнца. По сути, та часть океана, которая обращена к Луне, в среднем находится ближе к ней. Следовательно, эта часть вытягивается сильнее, что приводит к образованию приливов. Что менее интуитивно понятно, так это то, что на противоположной стороне Земли также наблюдается прилив. Если бы Земля вращалась с той же скоростью, с которой Луна обращается вокруг нас, то выпуклости всегда находились бы непосредственно под Луной. В действительности Земля вращается быстрее, чем Лунные орбиты (день короче месяца!).
Теперь давайте вернемся к лунам Юпитера. Юпитер совершает оборот всего за 9,8 часа. Это означает, что приливные выпуклости, создаваемые его лунами, всегда ведут за собой спутники. Следовательно, так же, как и в случае с нашей Луной, спутники Юпитера со временем перемещаются наружу.
Давайте предположим, что вокруг Юпитера вращалась бы только одна большая луна. Приливные эффекты оттолкнули бы эту луну подальше. Они также быстро сделали бы орбиту этой Луны круглой и еще быстрее сделали бы период вращения этой Луны так что она бы была обращена к Юпитеру одной и той же стороной (как наша Луна обращена к Земле). Но круговая орбита плюс синхронное вращение (т.е. всегда обращенное к планете-хозяину одной и той же стороной) означает, что приливные эффекты не будут сжимать луну. В результате мы ожидали бы Ио, Европу, и Ганимед холодными и мертвыми, потому что они слишком малы, чтобы удерживать сколько-нибудь значительное количество тепла со своего образования.
Спутник Юпитера Ио является самым вулканически активным объектом в Солнечной системе.
Европа не настолько экстремальна, но трещины во льду указывают на то, что на глубине нескольких километров во льду находится океан жидкой воды.
Считается, что даже на Ганимеде есть жидкая вода, хотя и под еще более толстым слоем льда.
Что дает гравитационное приливное воздействие?
Вот тут-то и возникает соотношение орбитальных периодов 1:2:4; это вовсе не совпадение. Учитывая, что приливные эффекты гораздо сильнее для более близких объектов, Ио была вытеснена гораздо быстрее, чем Европа и Ганимед. Предположим, что Ио начиналась дальше внутри Европы, чем она находится в настоящее время, возможно, с соотношением орбитальных периодов 1: 2,6. Когда он выдвинулся, этот разрыв закрылся, чтобы 1:2.4, 1:2.2 и, в конечном счете, до 1:2.
На данном этапе Ио обращается по орбите дважды за каждый отдельный раз, когда Европа обращается по орбите. В результате Ио и Европа регулярно наносят друг другу гравитационные удары, всегда в одной и той же фазе.
Это рецепт резонанса, благодаря которому может накапливаться большое количество мелких ударов, находящихся в одном и том же месте. Знакомый пример — толкание качелей. Нажимая каждый раз на одно и то же место, вы можете довольно быстро поднять кого-то довольно высоко. Напротив, если вы нажимаете в случайных местах во время цикла, вы иногда добавляете энергию, а иногда убираете ее, что приводит к незначительному чистому эффекту.
Ключевым моментом в системе лун Юпитера является то, что одним из последствий этих ударов является то, что орбиты становятся слегка эксцентричными, а не точно круглыми. Эти типы резонансов, в которых орбиты сходятся навстречу друг другу, также придерживаясь: когда-то Ио и Европа находились в резонансе 1: 2, они оставались в этом соотношении орбитальных периодов. Аналогичным образом, когда эта пара продвинулась достаточно далеко, они захватили Ганимед, и теперь у них хороший расклад 1:2:4.
Поскольку Ио и Европа не всегда находятся на одинаковом расстоянии от Юпитера, скорость, с которой они вращаются меняется, и, следовательно, они не могут постоянно находиться лицом к Юпитеру.
Таким образом, приливная сила Юпитера сжимает каждый из них и нагревает их намного сильнее, чем они могли бы выдержать в обычном режиме. То же самое верно, в меньшей степени, для Ганимеда. Таким образом, жизнь на спутниках Юпитера возможна.
Жизнь на других принципах
Все элементы, необходимые для жизни, вероятно, существуют в необходимых количествах на Европе. Но любая многоклеточная жизнь, которая там развивается (или развивалась), будет иметь только общие характеристики с жизнью на Земле. Жизнь на Европе не обязательно будет требовать ДНК. И не должна обязательно основываться на углероде. Высокая концентрация кремния, обнаруженная на поверхности Европы, может означать, что жизнь там основана на этом элементе.
Принцип конвергентной эволюции – это идея о том, что живые существа, которые не связаны между собой, будут развиваться так, что получат сходные черты. Поэтому водные формы жизни на основе кремния будут чем-то напоминать земных рыб, ракообразных и моллюски. Известно, что акулы и дельфины очень похожи во многих отношениях, но очень далеки друг от друга на древе жизни. У животных Европы мы могли бы найти плавники, щупальца, как жесткие, так и мягкие скелеты. Различные формы балласта, как у китов. Бесконечное разнообразие глаз, множество типов раковин и так далее.
Первый орбитальный запуск Starship
Starship — многоразовая двухступенчатая система сверхтяжелого класса. Первая ступень — ракетный ускоритель Super Heavy, будет использоваться только для взлета с Земли, вторая — космический пилотируемый корабль.
В конце марта 2022 года глава SpaceX Илон Маск написал в своем твиттере, что его команда планирует провести испытательный орбитальный полет прототипа корабля Starship в мае 2022 года. Система прошла тестовую заправку и находилась в полной сборке. То есть прототип был полностью готов к старту.
Фото: SpaceX / Ракета Starship на стартовой площадке
Однако SpaceX перенесли запуск на конец 2022 года, а затем и вовсе на 2023 год. Почему? Эксперты называют две причины.
Первая — бюрократическая: потребовалось больше времени, чем планировалось изначально, для получения разрешения на запуск.
Вторая — техническая: в какой-то момент в SpaceX решили внести некоторые изменения в конструкцию ускорителя Super Heavy.
Получается, что версия Starship, которая должна была отправиться на орбиту в мае 2022 года, останется на Земле. Полетит другой прототип, на его сборку и установку нужно время. Владелец SpaceX Илон Маск в своем twitter пишет, что с большой долей вероятности Starship отправят в космос в конце февраля — начале марта.
Пилотируемое изучение
Хотя посадка на сам Юпитер невозможна, в будущих пилотируемых экспедициях можно приземлиться на галилеевы спутники. Особой целью является спутник Европа, в связи с потенциальным существованием жизни на нём, и спутник Каллисто, из-за его относительно низкого уровня ионизирующего излучения. В 2003 году НАСА предложило программу под названием «HOPE» («Human Outer Planets Exploration», «Пилотируемое Исследование Внешних Планет»), которая предполагает пилотируемые миссии на галилеевы спутники Юпитера. НАСА прогнозирует возможные попытки такого рода в районе 2040-х годов.
В политике «Vision for Space Exploration», анонсированной в январе 2004 года, NASA обсудила пилотируемые миссии за орбитой Марса, отметив, что «присутствие людей-исследователей» может быть желательно на спутниках Юпитера. Перед отменой миссии JIMO администратор НАСА Шон О’Киф (Sean O’Keefe) заявил, что «пилотируемые исследования последуют в будущем».
Потенциал колонизации
НАСА предположило возможность добычи веществ из атмосферы внешних планет, включая предполагаемое ядерное топливо гелий-3. Фабрики, размещённые на орбите, могут добывать газ, затем доставляемый орбитальным транспортным кораблём.
Однако система Юпитера создаёт особые неудобства для колонизации из-за тяжёлой радиационной обстановки. Для людей вне защиты дозовая нагрузка будет составлять примерно 3600 бэр в сутки на поверхности Ио и примерно 540 бэр в сутки на поверхности Европы. Получения дозы примерно 0,75 зиверт (75 бэр) одномоментно или в течение непродолжительного времени достаточно, чтобы вызвать острую лучевую болезнь, а около 5 Зв (500 бэр) — летальный исход.
Ганимед — самый большой спутник планеты в Солнечной системе. Ганимед — единственная луна с магнитосферой, но она перекрывается магнитным полем Юпитера. На поверхности Ганимеда мощность эквивалентной дозы составляет примерно 0,08 Зв (8 бэр) в сутки. На Каллисто, находящемся дальше от мощного радиационного пояса Юпитера, мощность дозы равна лишь 0,1 мЗв (0,01 бэр) в сутки. Одной из основных целей HOPE выбраны исследования Каллисто. Обсуждалась возможность строительства базы на поверхности Каллисто, из-за низкого уровня излучения на расстоянии этого спутника от Юпитера и его геологической стабильности. Каллисто является единственным из галилеевых спутников Юпитера, для которого возможно посещение людьми. Уровни ионизирующего излучения на Ио, Европе и Ганимеде неблагоприятны для человеческой жизни, и адекватные защитные меры для этой цели не были разработаны.
Предполагается постройка базы на поверхности, которая могла бы производить топливо для дальнейшего исследования Солнечной системы. В 1997 году был разработан проект Artemis — план колонизации спутника Европа. Согласно этому плану, исследователи должны будут пробурить лёд на поверхности Европы, войти в предполагаемый подповерхностный океан, где предполагается их обитание в искусственном воздушном кармане.
«Юнона» изучает глубины атмосферы
Миссия «Юнона» — всего лишь второй космический аппарат, посвященный изучению самой большой планеты Солнечной системы. Он был запущен НАСА 5 августа 2011 года, прибыл к Юпитеру в июле 2016 года и до сих пор продолжает работать.
Основная цель «Юноны» — узнать больше о происхождении Юпитера и о том, как меняется планета со временем. За время своего пребывания на Юпитере автоматическая станция заглянула в глубины атмосферы газового гиганта. Сильные бури на планете кажутся более хаотичными и непреодолимыми, чем считалось ранее: например, космический корабль обнаружил группу циклонов и антициклонов на северном полюсе Юпитера, некоторые из которых по размеру превышают Землю.
Комбинированное изображение на основе данных, собранных «Юноной» в инфракрасном диапазоне, которое показывает центральный циклон на северном полюсе планеты и восемь окружающих его циклонов. Изображение: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Хотя «Юнона» не может наблюдать ядро Юпитера напрямую, космический корабль предоставил ученым доказательства того, что ядро планеты крупнее и «более нечеткое», чем считалось ранее. Исследователи полагают, что газовый гигант имеет «нечеткое» ядро, а не маленький твердый центр.
«Юнона» также обнаружила несколько видов молний на Юпитере, что дало ученым новое представление об атмосфере планеты. Выводы, сделанные на основе собранных данных, предполагают, что погода на Юпитере в некоторых случаях радикально отличается от земной. Например, на нашей планете большая часть молний исходит от водяных облаков. Но «Юнона» обнаружила, что по крайней мере один тип молний формируется высоко в атмосфере Юпитера, где температура слишком низкая для воды. Возможно, они возникают из-за столкновения кристаллов льда и аммиака.
Участок приэкваториальной области Юпитера (полюса не видны, находятся слева и справа), полученный «Юноной». Изображение: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Первоначальная миссия «Юноны» закончилась в 2021 году, но НАСА продлило ее до 2025 года. За это время космический корабль внимательнее исследует Ганимед, Европу и Ио.
Мимолетные странники, летящие вдаль, и их открытия
Два корабля близнеца, разработанные НАСА, «Пионер-10» и «Пионер-11» стали первыми искусственными аппаратами, которые вышли за пределы пояса астероида и приблизились к крупнейшей планете Солнечной системы. Хотя миссии стартовали с разницей примерно в год и двигались по разным траекториям, вместе они совершили ряд исторических подвигов.
«Пионер-10» был запущен 2 марта 1972 года с амбициозной миссией по изучению пояса астероидов, атмосферы Юпитера и внешней Солнечной системы. Примерно через полтора года после запуска он достиг Юпитера. При максимальном сближении 4 декабря 1973 года он пролетел на расстоянии 132 тыс. км от облаков Юпитера.
«Пионер-10» сделал первые подробные снимки газового гиганта крупным планом и провел наблюдения за его радиационными поясами, магнитным полем и многим другим. Закончив свою основную миссию, зонд направился к звезде Альдебаран, которой он, как ожидается, достигнет примерно через 2 млн лет.
Запущенный примерно через год после своего предшественника, «Пионер-11» пролетел через пояс астероидов в 1974 году. Он нуждался в помощи гравитации Юпитера, чтобы достичь Сатурна: 2 декабря межпланетная станция прошла на расстоянии около 42,8 тыс. км от кромки облаков планеты. В результате этой части миссии он сделал снимки полярных регионов Юпитера и его спутников.
Художественная иллюстрация зондов «Пионер-10» и «Пионер-11». Изображение: NASA Ames
Снимки Юпитера и двух крупнейших спутников Европы (слева) и Ганимеда (справа), полученные космическим аппаратом «Пионер-10». Изображение: NASA
Следующими «туристами», посетившими газовый гигант, стали два зонда-«близнеца» «Вояджеры». «Вояджер-2» стартовал 20 августа 1977 года, через две недели за ним последовал «Вояджер-1». Последний обогнал своего «близнеца», пролетел мимо Юпитера в марте 1979 года и сделал более 18 тыс. снимков газового гиганта и его спутников. Второй зонд, который достиг Юпитера на четыре месяца позже, позволили исследователям сравнить как меняется облик планеты.
Исследование показало, как движется и развивается атмосфера планеты. Среди прочего «Вояджеры» впервые показали, что Большое красное пятно — вращающийся против часовой стрелки шторм, который взаимодействовал с другими, меньшими штормами. Кроме того, спутники обнаружили слабое пылевое кольцо, окружающее планету, и несколько ранее неизвестных спутников, открыли действующие вулканы на Ио и впервые показали линейные разломы на поверхности Европы — первый признак скрытого океана.
Снимки Юпитера и Большого красного пятна, полученные «Вояджерами». Фотографии: NASA
В 1992 году мимо Юпитера пролетел космический аппарат «Улисс». Основная миссия этого спутника состояла в исследовании Солнца. Но, чтобы выйти за пределы плоскости эклиптики (плоскости, в которой движутся планеты) и рассмотреть полярные области звезды, зонд также использовал гравитацию крупнейшей планеты. Во время облета планеты приборам спутникам удалось измерить и уточнить форму и размеры магнитосферы Юпитера.
Зонд «Кассини-Гюйгенс» — совместный проект НАСА, Европейского и Итальянского космических агентств — наиболее известен своим исследованием Сатурна: более 10 лет он кружил на орбите планеты. Но по пути к месту исследований этому аппарату также удалось изучить Юпитер. Камеры межпланетной станции с высоким разрешением сделали 26 тыс. изображений атмосферы Юпитера за несколько месяцев пролета. Эти фотографии помогли ученым пересмотреть свое понимание красных и белых полос газа вокруг планеты.
Снимок Юпитера, полученный при пролете зонда «Кассини». Фото: NASA/JPL/Space Science Institute
Последним пролетающим мимо Юпитера зондом стал «Новые горизонты»
Посещение газового гиганта в 2007 году было важной частью миссии корабля, поскольку гравитация этой планеты должна была помочь направить его к Плутону. Во время пятимесячного пролета «Новые горизонты» уточнил расчеты орбит внутренних спутников Юпитера и впервые вблизи сделал первые фотографии Маленького Красного Пятна
Возможна ли колонизация Луны
Луна привлекает многих ученых своей близостью к Земле. Лететь до нее ближе, чем до любого другого космического объекта. Луна кажется настолько привлекательной для переезда, что ученые даже подсчитали примерную стоимость ее колонизации. В теории этот процесс . При этом строительство колонии на земном естественном спутнике стало бы выгодным вложением для дальнейшего покорения космоса. На нем можно построить базу и использовать ее как пересадочный пункт в путешествиях на другие планеты. Поскольку на Луне очень много полезных ископаемых, которые можно использовать в качестве ракетного топлива, она стала бы хорошим местом для заправки космических кораблей.
Футурология
Поселение на Луне — взгляд профессора Вестминстерского университета
Среди самых привлекательных мест на Луне выделяют бассейн Южный полюс — Эйткен. Район сильно изрезан кратерами, которые будут защищать астронавтов от сильных ветров. Другое его достоинство — тени. Они помогут избежать сильных перепадов температур. В этой области также находится скопление водяного льда, пригодного для создания газообразного кислорода, питьевой и поливной воды.
Возможная база должна быть изготовлена преимущественно из местных материалов, поскольку перевозка сырья с Земли выйдет в неоправданно крупные суммы. NASA и Европейское космическое агентство (ESA) несколько лет занимаются разработкой возможных решений и уже нашли методы, позволяющие организовать строительство базы исключительно из лунных ресурсов. ESA и архитектурная компания Foster+ с 2013 года работают над проектом Международной лунной деревни и уже представили проект возможного поселения.
Архитектурный проект ESA и Foster+
(Фото: ESA)
10 инструментов. Вооружён до зубов!
«JUICE» несёт на борту десять научных инструментов. Это делает космический аппарат самым продвинутым из когда-либо запущенных во внешнюю часть Солнечной системы.
Но почему «JUICE» сосредоточится свои основные усилия на Ганимеде, а не на Европе? Которая без сомнения является самым интересным миром в Солнечной системе с астробиологической точки зрения? Причина в том, что зонд изначально родился в первом десятилетии этого века в рамках совместной миссии с НАСА. Американское агентство должно было предоставить зонд под названием JEO для изучения Европы, а ЕКА – зонд JGO, который должен был работать возле Ганимеда.
Однако НАСА вдруг решило в одностороннем порядке отменить создание амбициозного зонда JEO. И оставило ЕКА наедине со своим JGO. Европейцы не испугались. И, несмотря на довольно неожиданную «подставу» от уважаемых американских партнёров, продолжили разработку миссии. Хотя некоторые её цели пришлось пересмотреть.
В результате было принято решение добавить в неё два облёта Европы для повышения научной заинтересованности в проекте.
Ганимед, в общем-то, тоже весьма интересен. Он является крупнейшим спутником в Солнечной системе. Он даже больше по размерам, чем планета Меркурий! Считается, что как и Каллисто, Ганимед имеет мантию, состоящую из жидкой воды. И она может быть потенциально обитаемой. Отсюда и интерес к исследованиям этого спутника. Изучение галилеевых спутников является ключом к лучшему пониманию возможностей существования жизни за пределами обитаемой зоны Солнечной системы.
Очевидно, что благодаря «JUICE» через восемь лет мы будем лучше понимать эти увлекательные миры.