Europa Lander — Википедия

Спускаемый аппарат на поверхности Европы в изображении художника
Цветное изображение Европы, фотография «Галилео»

Europa Lander — проект спускаемого аппарата в рамках астробиологической миссии по изучению Европы, спутника Юпитера, разрабатывавшийся НАСА во второй половине 2010-х годов[1][2]. По состоянию на 2023 год, миссия Europa Lander не включена в бюджет NASA и не является приоритетной в соответствии с десятилетним обзором планетарной науки, подготовленном в 2022 году для NASA Национальным научным фондом США.

Целями миссии являются поиск биосигнатур в верхних слоях поверхности Европы, изучение состава поверхностного и подповерхностного материала, определение вероятности наличия жидкой воды под поверхностным слоем.

История[править | править код]

Конгресс США обнародовал директиву по поводу миссии на Европу со спускаемым аппаратом, после чего НАСА инициировало проработку этой миссии в 2016 году[1]. Дивизион НАСА по изучению планет (англ. Planetary Science Division) опубликовал свой отчёт по миссии в феврале 2017 года[1], который содержал результаты полугодовой детальной проработки концепции данной миссии[3][4]. Отчёт содержал данные по научной ценности и по возможному дизайну спускаемого на Европу аппарата[4].

Главной целью миссии будет поиск органических индикаторов жизни в настоящем или прошлом Европы[5][1][6]. Вероятно, под ледяной поверхностью Европы находится океан из жидкой воды, причём его объём примерно в два раза превышает объём всех океанов на Земле. Спускаемый аппарат может изучить возможные следы выхода воды и застывших солей из этого океана через расщелины на её поверхности[7].

Ранее НАСА проводило оценку проектов миссий со спускаемыми на Европу аппаратами в 2005 и в 2012 году. В 2014 году комитет конгресса США одобрил финансирование разработки миссии по изучению Европы в размере 80 млн долларов[8][9].

Статус миссии[править | править код]

18 июля 2017 года подкомитет Палаты представителей США по космосу провёл слушания по проекту Europa Clipper, и обсудил возможность финансирования программы спускаемого аппарата Europa lander[10]. Федеральный бюджет США 2018 и 2019 года не предполагал финансирования миссии Europa Lander[11][12][13].

По состоянию на 2023 год, миссия Europa Lander не включена в бюджет NASA и не является приоритетной в соответствии с десятилетним обзором планетарной науки, подготовленном в 2022 году для NASA Национальным научным фондом США.

Цели[править | править код]

Три основных научных цели спускаемого аппарата Europa Lander включают в себя[1][5]:

  1. поиск признаков наличия жизни на Европе (биосигнатур) в настоящем или в прошлом
  2. оценка вероятности наличия жизни посредством анализа материала с поверхности
  3. изучение поверхностного и подповерхностного слоя Европы для будущих миссий.

Запуск и траектория[править | править код]

При запуске в 2025 году с использованием ракеты Space Launch System (SLS)[14] в 2027 году будет осуществлён гравитационный манёвр вокруг Земли, а в 2030 году состоится прибытие в систему Юпитера со спуском аппарата на Европу в течение одного года[4].

Спуск[править | править код]

Поверхность Европы с высоты 560 км, фотография «Галилео»

После выхода аппарата на орбиту Юпитера на протяжении порядка 18 месяцев космический аппарат будет постепенно сближаться с Европой, после чего начнётся сход с орбиты, спуск и приземление. Связь с Землёй должна осуществляться при помощи орбитального аппарата[15]. У Европы имеется крайне разреженная атмфосфера из кислорода[16], а давление на поверхности составляет около 0,1 μPa, что на 12 порядков меньше, чем на Земле[17].

Основные стадии миссии Europa Lander включают в себя[15]:

  • Запуск с Земли
  • Полёт к Юпитеру и выход на его орбиту
  • Сход с орбиты Юпитера
  • Фаза спуска на Европу
  • Фаза приземления на поверхность Европы

Орбитальный аппарат Europa Clipper, который планируется запустить ранее, может служить дополнительным каналом коммуникации для спускаемого аппарата[15]. Также рассматриваются варианты включения отдельного от Europa Clipper телекоммуникационного спутника в состав миссии со спускаемым аппаратом[18].

Рельеф поверхности[править | править код]

Согласно данным исследования, опубликованного в октябре 2018 года, большая часть поверхности Европы может быть покрыта ледяными иглами (кальгаспорами) высотой до 15 метров[19][20]. Это создает серьёзную угрозу для безопасного спуска аппарата на поверхность[20], поэтому перед осуществлением спуска требуется тщательное исследование поверхности в высоком разрешении для поиска подходящей площадки. Такое исследование может быть проведено аппаратами Europa Clipper и Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), запуск которых планируется в начале 2020-х годов[20][21].

Источник питания[править | править код]

После посадки на поверхность аппарат сможет работать около 20 дней на химических батареях без использования солнечной энергии или радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ)[4][13]. У НАСА имеется лишь небольшое количество плутония-238 для создания РИТЭГов[22], причём НАСА использует их для марсоходов и аппаратов типа «Вояджер»[22]. РИТЭГи могут питать космические аппараты на протяжении десятилетий: например, аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные ещё в 1977 году, до сих пор функционируют[22]. Также возможно использование солнечных батарей, однако из-за высокой радиации на поверхности Европы солнечные панели подвергнутся быстрой деградации[23].

Ещё одним фактором, влияющим на срок функционирования аппарата, будет высокая радиация (около 540 бэр в сутки). Ранее высокая радиация Юпитера повредила электронику на аппарате «Галилео»[24].

Научное оборудование[править | править код]

Europa Lander в изображении художника

Научное оборудование для спускаемого аппарата должно быть разработано для функционирования в условиях высокого радиационного фона на поверхности Европы[3]. Возможно создание защищённого от радиации отсека внутри аппарата, подобного используемому на «Юноне»[25].

В мае 2017 года НАСА объявило о сборе предложений по составу научного оборудования для спускаемого на Европу аппарата[26]. Предложения будут рассмотрены в течение 2019 года[27]. Возможный состав научного оборудования для спускаемого аппарата может включать[4][28][5]:

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 3 4 5 NASA Receives Science Report on Europa Lander Concept (англ.). NASA/JPL (8 февраля 2017). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 16 февраля 2017 года.
  2. ↑ Foust, Jeff JPL moves ahead with Mars and Europa missions despite funding uncertainty (англ.). SpaceNews.com (18 июля 2017). Дата обращения: 6 июля 2020. Архивировано 23 марта 2023 года.
  3. ↑ 1 2 Schulze-Makuch, Dirk A New Lander Concept for Europa (англ.). Air & Space Magazine. Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 10 апреля 2019 года.
  4. ↑ 1 2 3 4 5 Report lays out science case for Europa lander (англ.). SpaceNews.com (14 февраля 2017). Дата обращения: 6 июля 2020. Архивировано 23 марта 2023 года.
  5. ↑ 1 2 3 Europa Lander Study 2016 Report (англ.). NASA.gov (2016). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 7 марта 2018 года.
  6. ↑ Foust, Jeff Report lays out science case for Europa lander (англ.). SpaceNews.com (14 февраля 2017). Дата обращения: 6 июля 2020. Архивировано 23 марта 2023 года.
  7. ↑ Loff, Sarah Reddish Bands on Europa (англ.). NASA (1 мая 2015). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 18 февраля 2017 года.
  8. ↑ Khan, Amina NASA gets some funding for Mars 2020 rover in federal spending bill (англ.). Los Angeles Times (15 января 2014). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 21 апреля 2014 года.
  9. ↑ Girardot, Frank C. JPL's Mars 2020 rover benefits from spending bill (англ.). Pasadena Star-News (14 января 2014). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 31 июля 2017 года.
  10. ↑ American Balance of NASA Planetary Science Missions Explored at Hearing (англ.). American Institute of Physics (21 июля 2017). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 31 июля 2020 года.
  11. ↑ Wall, Mike Trump Budget Proposal Axes NASA's Europa Lander Project (англ.). Space.com (16 марта 2017). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 27 сентября 2018 года.
  12. ↑ Clark, Stephen Space Launch System, planetary exploration get big boosts in NASA budget (англ.). Spaceflight Now (23 марта 2018). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 15 июля 2019 года.
  13. ↑ 1 2 Foust, Jeff Europa lander concept redesigned to lower cost and complexity (англ.). SpaceNews.com (29 марта 2018). Дата обращения: 6 июля 2020. Архивировано 23 марта 2023 года.
  14. ↑ Foust, Jeff Final fiscal year 2019 budget bill secures $21.5 billion for NASA (англ.). SpaceNews.com (17 февраля 2019).
  15. ↑ 1 2 3 NASA's audacious Europa missions are getting closer to reality (англ.). Planetary.org. Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 21 февраля 2018 года.
  16. ↑ Hall, D. T.; Strobel, D. F.; Feldman, P. D.; McGrath, M. A.; Weaver, H. A. Detection of an oxygen atmosphere on Jupiter's moon Europa (англ.) // Nature : journal. — 1995. — Vol. 373, no. 6516. — P. 677—681. — doi:10.1038/373677a0. — Bibcode: 1995Natur.373..677H. — PMID 7854447.
  17. ↑ McGrath. Atmosphere of Europa // Europa / Pappalardo, Robert T.; McKinnon, William B.; Khurana, Krishan K.. — University of Arizona Press  (англ.) (рус., 2009. — ISBN 978-0-8165-2844-8.
  18. ↑ Telecommunications systems for the NASA Europa missions. Microwave Symposium (IMS) (9 июня 2017). Дата обращения: 6 июля 2020. Архивировано 25 сентября 2020 года. doi:10.1109/MWSYM.2017.8058576
  19. ↑ Paul Scott Anderson. Europa may have towering ice spikes on its surface (англ.). Earth and Sky (20 октября 2018). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 21 января 2021 года.
  20. ↑ 1 2 3 Daniel E. J. Hobley, Jeffrey M. Moore, Alan D. Howard & Orkan M. Umurhan. Formation of metre-scale bladed roughness on Europa’s surface by ablation of ice (англ.). Nature Geoscience (8 октября 2018). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 17 сентября 2019 года. doi:10.1038/s41561-018-0235-0
  21. ↑ Jagged ice spikes cover Jupiter’s moon Europa, study suggests (англ.). Washington Post (23 октября 2018). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 28 октября 2018 года.
  22. ↑ 1 2 3 Billings, Lee NASA Struggles over Deep-Space Plutonium Power (англ.). Scientific American (10 сентября 2015). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 20 октября 2018 года.
  23. ↑ SPIE Newsroom :: Modeling radiation degradation in solar cells extends satellite lifetime (англ.). SPIE.org (3 января 2011). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 31 июля 2017 года.
  24. ↑ Galileo Millennium Mission Status (англ.). NASA/JPL (17 декабря 2002). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 24 ноября 2020 года.
  25. ↑ Here's what NASA's Europa lander could look like (англ.). Popular Science. Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 12 ноября 2020 года.
  26. ↑ NASA Asks Scientific Community to Think on Possible Europa Lander Instruments (англ.). NASA.gov (17 мая 2017). Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 19 февраля 2021 года.
  27. ↑ Community Announcement Regarding Europa Lander Instrument Investigation Program Element Appendix (англ.). Lunar and Planetary Institute. Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано 20 января 2021 года.
  28. ↑ Europa Lander (англ.). NASA Solar System Exploration. Дата обращения: 14 марта 2019. Архивировано из оригинала 2 апреля 2017 года.

Ссылки[править | править код]

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Europa_Lander&oldid=135728993