Zonde peld ledus tukšumā. Ir pagājuši trīs gadi kopš tā uzsākšanas Baikonūrā, un aiz miljarda kilometru stiepjas garš ceļš. Asteroīdu josta ir droši šķērsota, trauslie instrumenti ir izturējuši spēcīgo pasaules telpas aukstumu. Un uz priekšu? Briesmīgas elektromagnētiskās vētras Jupitera orbītā, nāvējošs starojums un grūta nosēšanās uz Ganimēda virsmas - lielākā no gigantiskās planētas pavadoņiem.
Saskaņā ar mūsdienu hipotēzi zem Ganimeda virsmas atrodas milzīgs silts okeāns, kurā, iespējams, dzīvo visvienkāršākās dzīvības formas. Ganimēds atrodas piecas reizes tālāk no Zemes, 100 kilometru ledus slānis droši pasargā "šūpuli" no kosmiskā aukstuma, un briesmīgais Jupitera gravitācijas lauks nepārtraukti "satricina" satelīta kodolu, radot neizsmeļamu siltuma avotu enerģiju.
Krievijas zondei ir jāveic mīksta nosēšanās vienā no kanjoniem uz Ganimeda ledus virsmas. Pēc mēneša viņš urbj ledu līdz vairāku metru dziļumam un analizēs paraugus - zinātnieki cer noteikt precīzu ledus piemaisījumu ķīmisko sastāvu, kas dos zināmu priekšstatu par satelīta iekšējo struktūru. Daži cilvēki uzskata, ka būs iespējams atrast ārpuszemes dzīvības pēdas. Interesanta starpplanētu ekspedīcija - Ganimēds kļūs par septīto debess ķermeni *, uz kura virsmas viesosies zemes zondes!
"Eiropa-P" vai projekta tehniskā puse
Ja premjerministra vietnieka Rogozina teikto par Starptautiskās kosmosa stacijas "nolaišanos uz Mēness" var uzskatīt par joku, tad "Roscosmos" vadītāja Vladimira Popovkina pagājušā gada paziņojums par gaidāmo misiju Jupiterā izskatās pēc nopietna lēmuma. Popovkina vārdi pilnībā sakrīt ar RAS Kosmosa pētījumu institūta direktora akadēmiķa Ļeva Zeļonija viedokli, kurš jau 2008. gadā paziņoja par nodomu nosūtīt zinātnisku ekspedīciju uz Jupitera ledus pavadoņiem - Eiropu vai Ganimedu.
Pirms četriem gadiem, 2009. gada februārī, tika parakstīts starptautisks līgums par Eiropas Jupitera sistēmas misijas visaptverošās studiju programmas uzsākšanu, kurā līdzās Krievijas starpplanētu stacijai uz ASV dosies amerikāņu JEO, Eiropas JGO un Japānas JMO stacija. Jupiters. Jāatzīmē, ka Roskosmos izvēlējās sev visdārgāko, sarežģītāko un vissvarīgāko programmas daļu - atšķirībā no citiem dalībniekiem, kuri gatavo tikai orbītas četru "lielo" Jupitera pavadoņu (Europa, Ganymede, Callisto, Io) izpētei no plkst. kosmosa, Krievijas stacijai vajadzētu veikt visgrūtāko manevru un maigi "piezemēties" uz viena no izvēlētajiem pavadoņiem.
Krievijas kosmonautika dodas uz Saules sistēmas ārējiem reģioniem. Šeit vēl ir pāragri likt izsaukuma zīmi, bet pats noskaņojums ir uzmundrinošs. Ziņojumi no kosmosa dzīlēm izskatās daudz interesantāki nekā ziņojumi no Francijas Rivjēras, kur dažas Krievijas amatpersonas vaļojas atvaļinājumā.
Tāpat kā jebkurā vērienīgā projektā, arī Krievijas zondes, kas studē Ganimedu, gadījumā valda liela skepse, kuras pakāpe svārstās no kompetentiem un pamatotiem brīdinājumiem līdz tiešam sarkasmam tādā stilā kā "Krievijas orbitālās grupas papildināšana". Klusā okeāna dibenā."
Pirmais un, iespējams, vienkāršākais jautājums: kāpēc Krievijai nepieciešama šī superekspedīcija? Atbilde: ja mūs vienmēr vadītu šādi jautājumi, cilvēce joprojām sēdēja alās. Visuma izzināšana un izpēte - iespējams, tā ir mūsu eksistences galvenā nozīme.
Ir pāragri gaidīt konkrētus rezultātus un praktiskus ieguvumus no starpplanētu ekspedīcijām-tāpat kā prasīt, lai trīs gadus vecs bērns pats nopelnītu iztiku. Bet agri vai vēlu notiks izrāviens un uzkrātās zināšanas par tālām kosmiskām pasaulēm noteikti noderēs. Iespējams, rīt sāksies kosmosa "zelta drudzis" (pielāgots dažiem Iridium vai Helium-3), un mums būs spēcīgs stimuls apgūt Saules sistēmu. Vai varbūt mēs paliksim uz Zemes vēl 10 000 gadu, nespējot iekļūt kosmosā. Neviens nezina, kad tas notiks. Bet tas ir neizbēgami, spriežot pēc niknuma un nepielūdzamās enerģijas, ar kādu cilvēks maina jaunas, iepriekš neapdzīvotas teritorijas uz mūsu planētas.
Otrs jautājums, kas saistīts ar lidojumu uz Ganimedu, izklausās skarbāk: vai Roscosmos spēj veikt šāda mēroga ekspedīciju? Galu galā Saules sistēmas ārējos reģionos nekad nav darbojušās ne Krievijas, ne padomju starpplanētu stacijas. Iekšzemes kosmonautika aprobežojās ar tuvāko debess ķermeņu izpēti. Atšķirībā no četrām mazajām "iekšējām planētām" ar cietu virsmu - dzīvsudrabu, Venēru, Zemi un Marsu, "ārējās planētas" ir gāzes milži, kuru virsmām ir pilnīgi neatbilstoši izmēri un apstākļi (un vai vispār tiem ir kādi citi) "virsma"? Saskaņā ar mūsdienu jēdzieniem Juritera "virsma" ir briesmīgs šķidrā ūdeņraža slānis planētas dzīlēs zem spiediena simtiem tūkstošu Zemes atmosfēru).
Bet gāzes gigantu iekšējā struktūra ir sīkums salīdzinājumā ar grūtībām, kas rodas, gatavojoties lidojumam uz Saules sistēmas "ārējiem reģioniem". Viena no galvenajām problēmām ir saistīta ar šo reģionu milzīgo attālumu no Saules - vienīgais enerģijas avots uz starpplanētu stacijas ir tās paša RTG (radioizotopu termoelektriskais ģenerators), ko darbina desmitiem kilogramu plutonija. Ja šāda “rotaļlieta” atrastos uz “Phobos-Grunt” klāja, eposs ar stacijas krišanu uz Zemes būtu pārvērties par vispasaules “krievu ruleti” … Kurš būtu ieguvis “galveno balvu”?
Tomēr atšķirībā no vēl tālākā Saturna saules starojums Jupitera orbītā joprojām ir ļoti jutīgs - līdz 21. gadsimta sākumam amerikāņiem izdevās izveidot ļoti efektīvu saules bateriju, kas bija aprīkota ar jauno starpplanētu staciju Juno (palaista Jupiters 2011. gadā). Mums izdevās atbrīvoties no dārgā un bīstamā RTG, bet trīs saules paneļu "Juno" izmēri ir vienkārši milzīgi - katrs 9 metrus garš un 3 metrus plats. Sarežģīta un apgrūtinoša sistēma. Līdz šim oficiāli komentāri nav sekojuši tam, kādu lēmumu pieņems Roscosmos.
Attālums līdz Jupiteram ir 10 reizes lielāks nekā attālums līdz Venērai vai Marsam - tādēļ rodas jautājums par lidojuma ilgumu un aprīkojuma uzticamības nodrošināšanu daudzu gadu darbībai atklātā telpā.
Pašlaik tiek veikti pētījumi augstas efektivitātes jonu dzinēju radīšanai tālsatiksmes starpplanētu lidojumiem - neskatoties uz fantastisko nosaukumu, šīs ir pilnīgi banālas un diezgan vienkāršas ierīces, kuras tika izmantotas Padomju Savienības satelītu attieksmes kontroles sistēmās. Meteoru sērija. Darbības princips - jonizētas gāzes plūsma izplūst no darba kameras. "Supermotora" vilces spēks ir Ņūtona desmitdaļas … Ja uzliksiet "jonu motoru" uz mazo automašīnu "Oka", automašīna "Oka" paliks savā vietā.
Noslēpums ir tāds, ka atšķirībā no parastajiem ķīmiskajiem reaktīvajiem dzinējiem, kas uz īsu laiku attīsta milzīgas jaudas, jonu dzinējs darbojas klusi atklātā telpā visa lidojuma laikā uz tālu planētu. Sašķidrināta ksenona tvertne ar masu 100 kg ir pietiekama desmitiem darbības gadu. Tā rezultātā pēc dažiem gadiem ierīce attīsta diezgan stabilu ātrumu, un, ņemot vērā faktu, ka darba vides aizplūšanas ātrums no "jonu dzinēja" sprauslas ir daudzkārt lielāks nekā izplūdes ātrums no darba vides no parastā šķidro propelentu raķešu dzinēja sprauslas, kosmosa kuģu paātrinājuma iespējas inženieriem paveras līdz simtiem kilometru sekundē! Viss jautājums ir par pietiekami spēcīga un ietilpīga elektroenerģijas avota klātbūtni uz kuģa, lai motora kamerā radītu magnētisko lauku.
1998. gadā NASA jau eksperimentēja ar jonu vilces sistēmu uz klāja Deep Space-1. 2003. gadā japāņu zonde Hayabusa, kas aprīkota arī ar jonu dzinēju, devās uz asteroīdu Itokawa. Laiks rādīs, vai topošā Krievijas zonde saņems līdzīgu dzinēju. Principā attālums līdz Jupiteram nav tik liels kā, piemēram, līdz Plutonam, tāpēc galvenā problēma ir zondes aprīkojuma uzticamības nodrošināšanā un tā aizsardzībā pret aukstumu un kosmisko daļiņu straumēm. Cerēsim, ka Krievijas zinātne tiks galā ar šo grūto uzdevumu.
Trešā galvenā problēma ceļā uz tālām pasaulēm izklausās īsa un kodolīga: Savienojamība
Stabila savienojuma nodrošināšana ar starpplanētu staciju - šī problēma sarežģītībā nav zemāka par "Bābeles torņa" celtniecību. Piemēram, starpplanētu zonde Voyager 2, kuru 2012. gada augustā zonde atstāja Saules sistēmu un tagad peld starpzvaigžņu telpā, virzās uz Sīriusu, kuru tā sasniegs pēc 296 000 Zemes gadiem. Pašlaik Voyager 2 atrodas 15 miljardu kilometru attālumā no Zemes, starpplanētu zondes raidītāja jauda ir 23 W (kā spuldze jūsu ledusskapī). Daudzi no jums neticīgi pakratīs galvu - redzēt 15 vatu spuldzes vāju gaismu no 15 miljardu kilometru attāluma … tas nav iespējams.
Tomēr NASA inženieri regulāri saņem telemetrijas datus no zondes ar ātrumu 160 bps. Pēc 14 stundu kavēšanās raidītāja Voyager 2 signāls sasniedz Zemi ar enerģiju 0,3 miljardi triljono daļu vatu! Un ar to pilnīgi pietiek-NASA tālbraucēju kosmosa sakaru centru ASV, Austrālijā un Spānijā 70 metru antenas pārliecinoši uztver un atšifrē kosmosa klaidoņu signālus. Vēl viens biedējošs salīdzinājums: zvaigžņu radīto radio emisiju enerģija, kas pieņemta visai kosmosa radioastronomijas pastāvēšanai, nav pietiekama, lai uzsildītu ūdens glāzi vismaz par miljonu grādu! Šo ierīču jutīgums ir vienkārši pārsteidzošs. Un, ja attālā starpplanētu zonde izvēlēsies pareizo frekvenci un novirzīs savu antenu pret Zemi, tā noteikti tiks sadzirdēta.
Diemžēl Krievijā nav zemes infrastruktūras tālsatiksmes kosmosa sakariem. ADU -1000 "Pluto" komplekss (būvēts 1960. gadā, Evpatorija, Krima) spēj nodrošināt stabilu saziņu ar kosmosa kuģiem ne vairāk kā 300 miljonu kilometru attālumā - ar to pietiek saziņai ar Venēru un Marsu, bet par maz lidojumi uz "ārējām planētām".
Tomēr nepieciešamā zemes aprīkojuma trūkumam nevajadzētu kļūt par šķērsli Roscosmos - saziņai ar ierīci Jupitera orbītā tiks izmantotas jaudīgas NASA antenas. Tomēr projekta starptautiskais statuss uzliek par pienākumu …
Visbeidzot, kāpēc pētījumam tika izvēlēts Ganimēds, nevis Eiropa, daudzsološāka, meklējot zemledus okeānu? Turklāt projekts sākotnēji tika apzīmēts kā "Eiropa-P". Kas lika krievu zinātniekiem pārskatīt savus nodomus?
Atbilde ir vienkārša un nedaudz nepatīkama. Patiešām, sākotnēji bija paredzēts nolaisties uz Eiropas virsmas.
Šajā gadījumā viens no galvenajiem nosacījumiem bija kosmosa kuģa aizsardzība pret Jupitera starojuma jostu triecienu. Un tas nav tālejošs brīdinājums - starpplanētu stacija Galileo, kas 1995. gadā ienāca Jupitera orbītā, pirmajā orbītā saņēma 25 nāvējošas starojuma devas. Staciju izglāba tikai efektīva aizsardzība pret radiāciju.
Šobrīd NASA ir nepieciešamās tehnoloģijas aizsardzībai pret radiāciju un kosmosa kuģu aprīkojuma ekranēšanai, bet diemžēl Pentagons aizliedza tehnisko noslēpumu nodošanu Krievijas pusei.
Mums bija steidzami jāmaina maršruts - Eiropas vietā tika izvēlēts Ganimēds, kas atrodas 1 miljona km attālumā no Jupitera. Tuvoties planētai būtu bīstami.
