Die sonde dryf in 'n ysige leemte. Drie jaar het verloop sedert die bekendstelling daarvan in Baikonur, en 'n lang pad strek agter 'n miljard kilometer. Die asteroïde gordel is veilig gekruis, die brose instrumente het die erge koue van die wêreldruimte weerstaan. En vooruit? Verskriklike elektromagnetiese storms in die wentelbaan van Jupiter, dodelike straling en 'n moeilike landing op die oppervlak van Ganymedes - die grootste van die satelliete van die reusagtige planeet.
Volgens die moderne hipotese lê 'n groot warm oseaan onder die oppervlak van Ganymedes wat moontlik deur die eenvoudigste lewensvorme bewoon word. Ganymedes is vyf keer verder van die aarde af, die 100-kilometer laag ys beskut die "wieg" betroubaar vir die kosmiese koue, en die monsteragtige gravitasieveld van Jupiter "skud" voortdurend die kern van die satelliet en skep 'n onuitputlike bron van termiese energie.
Die Russiese sonde is om 'n sagte landing te maak in een van die canyons op die ysige oppervlak van Ganymedes. Oor 'n maand sal hy ys tot 'n paar meter diep boor en monsters ontleed - wetenskaplikes hoop om die presiese chemiese samestelling van ys onsuiwerhede vas te stel, wat 'n idee sal gee van die interne struktuur van die satelliet. Sommige mense glo dat dit moontlik is om spore van buitenaardse lewe te vind. 'N Interessante interplanetêre ekspedisie - Ganymedes word die sewende hemelliggaam *, op die oppervlak waarvan aardsonde sal besoek!
"Europe-P" of die tegniese kant van die projek
As die woorde van adjunk -premier Rogozin oor die "maanlanding" van die Internasionale Ruimtestasie as 'n grap beskou kan word, lyk die verklaring van verlede jaar deur die hoof van Roscosmos Vladimir Popovkin oor die komende sending na Jupiter na 'n ernstige besluit. Popovkin se woorde val heeltemal ooreen met die mening van die akademikus Lev Zeleny, direkteur van die RAS Institute of Space Research, wat in 2008 sy voorneme aangekondig het om 'n wetenskaplike ekspedisie na die ysige mane van Jupiter - Europa of Ganymede - te stuur.
Vier jaar gelede, in Februarie 2009, is 'n internasionale ooreenkoms onderteken om die omvattende studieprogram van die Europa Jupiter System Mission te begin, waarin, benewens die Russiese interplanetêre stasie, die Amerikaanse JEO, die Europese JGO en die Japannese JMO -stasie na Jupiter. Dit is opmerklik dat Roskosmos self die duurste, komplekse en belangrikste deel van die program gekies het - anders as ander deelnemers wat slegs wentelbane voorberei vir die studie van vier "groot" satelliete van Jupiter (Europa, Ganymede, Callisto, Io) van ruimte, moet die Russiese stasie die moeilikste maneuver maak en saggies op die oppervlak van een van die geselekteerde satelliete land.
Russiese kosmonautika is op pad na die buitenste streke van die sonnestelsel. Dit is te vroeg om 'n uitroepteken hier te plaas, maar die gemoed self is bemoedigend. Die berigte uit die diepte van die ruimte lyk baie interessanter as die berigte van die Franse Riviera, waar sommige Russiese amptenare op vakansie baljaar.
Soos met elke ambisieuse projek, is daar baie skeptisisme in die geval van die Russiese ondersoek na Ganymedes, waarvan die mate wissel van bekwame en geregverdigde waarskuwings tot reguit sarkasme in die styl van "aanvulling van die Russiese orbitale groep aan die bodem van die Stille Oseaan."
Die eerste en miskien die eenvoudigste vraag: waarom het Rusland hierdie super-ekspedisie nodig? Antwoord: as ons altyd deur sulke vrae gelei is, het die mensdom steeds in grotte gesit. Erkenning en verkenning van die heelal - miskien is dit die belangrikste betekenis van ons bestaan.
Dit is te vroeg om konkrete resultate en praktiese voordele van interplanetêre ekspedisies te verwag-net soos om te eis dat 'n driejarige kind selfstandig moet lewe. Maar vroeër of later sal 'n deurbraak plaasvind en die opgehoopte kennis oor verre kosmiese wêrelde sal beslis handig te pas kom. Miskien begin môre die ruimte "goudstormloop" (aangepas vir Iridium of Helium-3) en sal ons 'n kragtige aansporing hê om die sonnestelsel te bemeester. Of miskien sal ons nog 10 000 jaar op die aarde bly, sonder om die ruimte in te gaan. Niemand weet wanneer dit sal gebeur nie. Maar dit is onvermydelik, te oordeel na die woede en onomkeerbare energie waarmee 'n mens nuwe, voorheen onbewoonde gebiede op ons planeet verander.
Die tweede vraag wat verband hou met die vlug na Ganymede, klink harder: is Roscosmos in staat om 'n ekspedisie van hierdie omvang te onderneem? Per slot van rekening het nog nooit Russiese of Sowjet -interplanetêre stasies in die buitenste streke van die sonnestelsel gewerk nie. Die binnelandse kosmonautika was beperk tot die bestudering van die naaste hemelliggame. Anders as die vier klein "innerlike planete" met 'n vaste oppervlak - Mercurius, Venus, Aarde en Mars, is die "buitenste planete" gasreuse, met heeltemal onvoldoende groottes en toestande op hul oppervlaktes (en het hulle in die algemeen die Volgens moderne konsepte is die "oppervlak" van Yuriter 'n monsteragtige laag vloeibare waterstof in die dieptes van die planeet onder druk in honderde duisende van die aardatmosfere).
Maar die interne struktuur van gasreuse is 'n kleinigheid in vergelyking met die probleme wat ontstaan as voorbereiding vir 'n vlug na die 'buitenste streke' van die sonnestelsel. Een van die belangrikste probleme hou verband met die kolossale afstand van hierdie streke tot die son - die enigste bron van energie aan boord van die interplanetêre stasie is sy eie RTG (radio -isotoop termo -elektriese kragopwekker), aangevuur met tientalle kilogram plutonium. As so 'n "speelding" aan boord van die Phobos-Grunt was, sou die epos met die val van die stasie op die aarde 'n wêreldwye 'Russiese roulette' geword het … Wie sou die 'hoofprys' gekry het?
Anders as die nog verre Saturnus, is sonstraling in die wentelbaan van Jupiter steeds baie sensitief - teen die begin van die 21ste eeu het die Amerikaners daarin geslaag om 'n hoogs doeltreffende sonbattery te skep wat toegerus was met die nuwe interplanetêre stasie Juno (gelanseer om Jupiter in 2011). Ons het daarin geslaag om van die duur en gevaarlike RTG ontslae te raak, maar die afmetings van die drie sonpanele "Juno" is eenvoudig enorm - elk 9 meter lank en 3 meter breed. Komplekse en omslagtige stelsel. Tot dusver het geen amptelike kommentaar gevolg op watter besluit Roscosmos sal neem nie.
Die afstand na Jupiter is 10 keer groter as die afstand na Venus of Mars - daarom ontstaan die vraag oor die duur van die vlug en die betroubaarheid van toerusting vir baie jare in die oop ruimte.
Tans word navorsing gedoen oor die skep van hoogs doeltreffende ioon -enjins vir langafstand -interplanetêre vlugte - ondanks hul fantastiese naam, is dit heeltemal banale en redelik eenvoudige toestelle wat gebruik is in die houdingsbeheerstelsels van Sowjet -satelliete van die Meteor -reeks. Werkingsbeginsel - 'n stroom geïoniseerde gas vloei uit die werkkamer. Die strekking van die 'supermotor' is tiendes van Newton … As u die 'ioon-enjin' op die klein motor 'Oka' sit, bly die motor 'Oka' op sy plek.
Die geheim is dat die ioonmotor, in teenstelling met konvensionele chemiese straalmotore, wat 'n kort tydjie groot kragte ontwikkel, in die oop vlug na 'n verre planeet stil in die oop ruimte werk. 'N Tenk vloeibare xenon met 'n massa van 100 kg is genoeg vir tien jaar se werking. As gevolg hiervan, ontwikkel die toestel na 'n paar jaar 'n redelike vaste spoed, gegewe die feit dat die snelheid van die uitvloei van die werkmedium uit die spuitstuk van die 'ioon -enjin' baie keer hoër is as die snelheid van die uitvloei van die werkmedium uit die spuitkop van 'n konvensionele vloeistofdryf-vuurpylmotor, maak die vooruitsigte vir die versnelling van ruimteskepe oop vir ingenieurs tot 'n snelheid van honderde kilometers per sekonde! Die hele vraag is met die aanwesigheid aan boord van 'n voldoende kragtige en ruim bron van elektriese energie om 'n magnetiese veld in die enjinkamer te skep.
In 1998 eksperimenteer NASA reeds met 'n ioon-aandrywingstelsel aan boord van Deep Space-1. In 2003 het die Japannese sonde Hayabusa, ook toegerus met 'n ioon -enjin, na die asteroïde Itokawa gegaan. Die tyd sal leer of die toekomstige Russiese sonde 'n soortgelyke enjin sal ontvang. In beginsel is die afstand tot Jupiter nie so groot soos byvoorbeeld na Pluto nie, daarom lê die grootste probleem in die versekering van die betroubaarheid van die sonde -toerusting en die beskerming daarvan teen koue en strome van kosmiese deeltjies. Kom ons hoop dat die Russiese wetenskap hierdie moeilike taak die hoof sal bied.
Die derde sleutelprobleem op pad na verre wêrelde klink kort en bondig: Konnektiwiteit
Om 'n stabiele verbinding met 'n interplanetêre stasie te verseker - hierdie kwessie is nie minderwaardig in kompleksiteit as die bou van die "Toring van Babel" nie. Byvoorbeeld, die Voyager 2 -interplanetêre sonde, wat die sonde in Augustus 2012 die sonnestelsel verlaat het en nou in die interstellêre ruimte dryf, is op pad na Sirius, wat dit in 296,000 aardjare sal bereik. Op die oomblik is Voyager 2 15 miljard kilometer van die aarde af geleë, die sendervermoë van die interplanetêre sonde is 23 W (soos 'n gloeilamp in u yskas). Baie van u sal u kop in ongeloof skud - om die dowwe lig van 'n gloeilamp van 23 watt op 'n afstand van 15 miljard kilometer te sien … dit is onmoontlik.
NASA -ingenieurs ontvang egter gereeld telemetriegegevens van die sonde teen 160 bps. Na 'n vertraging van 14 uur bereik die sender-sein van die Voyager 2 die aarde met 'n energie van 0,3 miljardste van 'n biljoenste watt! En dit is genoeg-die 70 meter lange antennas van NASA se langafstand-ruimtekommunikasiesentrums in die VSA, Australië en Spanje ontvang en dekodeer die seine van ruimtewandelaars met selfvertroue. Nog 'n skrikwekkende vergelyking: die energie van radio -uitstoot van sterre, aangeneem vir die hele bestaan van ruimte -radio -sterrekunde, is nie genoeg om 'n glas water met minstens 'n miljoenste graad te verhit nie! Die sensitiwiteit van hierdie toestelle is eenvoudig verstommend. En as die verre interplanetêre sonde die regte frekwensie kies en sy antenne na die aarde oriënteer, sal dit beslis gehoor word.
Ongelukkig is daar geen grondinfrastruktuur vir ruimtekommunikasie oor lang afstande in Rusland nie. Die ADU -1000 "Pluto" -kompleks (gebou in 1960, Evpatoria, Krim) kan stabiele kommunikasie met ruimtetuie bied op 'n afstand van nie meer as 300 miljoen kilometer nie - dit is genoeg vir kommunikasie met Venus en Mars, maar te min vir vlugte na "eksterne planete".
Die gebrek aan die nodige grondtoerusting behoort egter nie 'n hindernis vir Roscosmos te wees nie - kragtige NASA -antennas sal gebruik word om met die toestel in Jupiter se wentelbaan te kommunikeer. Tog vereis die internasionale status van die projek …
Ten slotte, waarom is Ganymede gekies vir die studie, en nie Europa nie, meer belowend in terme van soek na 'n oseaan onder die ys? Boonop is die projek oorspronklik aangewys as "Europe-P". Waarom het Russiese wetenskaplikes hul bedoelings heroorweeg?
Die antwoord is eenvoudig en ietwat onaangenaam. Dit was eintlik oorspronklik bedoel om op die oppervlak van Europa te land.
In hierdie geval was een van die belangrikste voorwaardes die beskerming van die ruimtetuig teen die impak van die stralingsgordels van Jupiter. En dit is nie 'n vergesogte waarskuwing nie - die Galileo -interplanetêre stasie, wat in 1995 in die wentelbaan van Jupiter gekom het, het 25 dodelike dosisse straling op sy eerste baan ontvang. Die stasie is slegs gered deur effektiewe bestralingsbeskerming.
Op die oomblik beskik NASA oor die nodige tegnologieë vir stralingsbeskerming en afskerming van ruimtetuigtoerusting, maar helaas het die Pentagon die oordrag van tegniese geheime aan die Russiese kant verbied.
Ons moes die roete dringend verander - in plaas van Europa, is Ganymede gekies, geleë op 'n afstand van 1 miljoen km van Jupiter. Dit is gevaarlik om nader aan die planeet te kom.
