Prob buzlu bir boşlukta yüzüyor. Baikonur'daki lansmanından bu yana üç yıl geçti ve uzun bir yol milyarlarca kilometre geriledi. Asteroit kuşağı güvenli bir şekilde geçti, kırılgan aletler dünyadaki acımasız soğuğa dayandı. Ve ileride? Jüpiter'in yörüngesinde korkunç elektromanyetik fırtınalar, ölümcül radyasyon ve dev gezegenin uydularının en büyüğü olan Ganymede yüzeyinde karmaşık iniş.
Modern hipoteze göre, Ganymede yüzeyinin altında, en basit yaşam biçimlerinin yaşayabileceği dev bir sıcak okyanus yatmaktadır. Ganymede, Dünya'dan Dünya'dan beş kat daha uzundur, 100 kilometrelik buz tabakası, kozmik soğuk "beşiği" ni güvenle kaplar ve Jüpiter'in canavarlık yerçekimi alanı, tükenmez bir ısı enerjisi kaynağı oluşturarak uydu çekirdeğini "sallar".
Rus sondası, Ganymede'nin buzlu yüzeyindeki kanyonlardan birine yumuşak bir iniş yapmalı. Bir ay içinde birkaç metre derinliğe kadar buzu delecek ve örnekleri analiz edecek - bilim adamları, uydunun iç yapısı hakkında bazı fikirler verecek olan buz kirliliklerinin kesin kimyasal bileşimini oluşturmayı umuyor. Bazı insanlar dünya dışı yaşamın izlerini saptayabildiklerini düşünüyor. Gezegenler arası en ilginç keşif gezisi - Ganymede, yüzey sondalarının ziyaret edeceği yüzeydeki yedinci gök cismi * olacak!
* Toplamda, Bugüne kadar, İnsanlık beş gök cisiminin yüzeyine “adım atmayı” başardı: Ay, Venüs, Mars, Titan ve asteroid Itokawa. Sonda, gezegenler arası istasyon “Galileo” tarafından düşürülen Jüpiter'in üst atmosferinde yanmış sayılmaz. OSIRIS-REx misyonunun lansmanının, 2016 yılında asteroit (101955) 1999 RQ36'ten toprak toplayacağı 2019 yılı için planlanıyor.
Europa-P veya projenin teknik tarafı
Başbakan Yardımcısı Rogozin'in Uluslararası Uzay İstasyonunun “seferberliği” ile ilgili sözleri şaka olarak görülebiliyorsa, geçen yıl Roscosmos'un başkanı Vladimir Popovkin'in Jüpiter'in görevine ilişkin açıklaması ciddi bir karara benziyor. Popovkin'in sözleri, 2008'teki Jüpiter'in buzlu uydularına, Avrupa'ya veya Ganymede'ye bilimsel bir yolculuk gönderme niyetinde olduğunu bildiren Rus Bilimler Akademisi Uzay Araştırma Enstitüsü Müdürü Akademisyen Lev Zeleny'nin görüşüyle tamamen örtüşüyor.
Dört yıl önce, Şubat ayındaki 2009’te, Avrupa Jüpiter Sistemi Misyonu Entegre Araştırma Programı’nın başlatılması konusunda uluslararası bir anlaşma imzalandı ve Rus gezegenler arası istasyona ek olarak Amerikan JEO, Avrupa JGO’su ve Japon JMO istasyonu Jüpiter’e gidecek. Roskosmos'un programın en pahalı, en karmaşık ve en sorumlu kısmını seçmesi dikkat çekicidir - diğer katılımcıların aksine, Jüpiter'in (Avrupa, Ganymede, Callisto, Io) uzaydan dört "büyük" uydusunu (Avrupa, Ganymede, Callisto, Io) çalışmak için yörüngeleri hazırlayanların aksine en zor manevrayı yapın ve seçilen uydulardan birinin yüzeyine hafifçe "yaslanın".
Yeryüzü, Ay ve Ganymede'nin Boyutunun Karşılaştırılması
Rus astronotiği güneş sisteminin dış bölgelerine doğru ilerliyor. Ünlem işareti burada hala erken, ancak ruh halinin kendisi cesaret verici. Uzayın derinliklerinden gelen raporlar, bazı Rus yetkililerin tatilde eğlendiği Fransız Rivierası'ndan gelen raporlardan çok daha ilginç görünüyor.
Herhangi bir iddialı projede olduğu gibi, Ganymede'nin çalışmasına yönelik Rus soruşturması durumunda, dereceleri “Pasifik Okyanusu'nun altındaki Rus orbital grubunun yenilenmesi” tarzında yetkili ve haklı uyarılardan frank alaycılığına kadar pek çok kuşkuculuk var.
İlk ve belki de en basit soru: Rusya neden bu süper keşfe ihtiyaç duyuyor? Cevap: eğer böyle sorular hep yönlendirilirse, insanlık hala mağaralarda oturuyordu. Evrenin biliş ve keşfi - bu belki de varlığımızın temel anlamıdır.
Gezegenlerarası misyonlardan somut sonuçlar ve pratik faydalar beklemek için henüz çok erken - tıpkı üç yaşındaki bir çocuğun kendi başına geçimini kazanmasını talep ettiği gibi. Ancak er ya da geç bir atılım gerçekleşecek ve uzak kozmik dünyalar hakkında birikmiş bilgiye kesinlikle ihtiyacımız olacak. Belki de kozmik “altın hücum” yarın başlayacak (bazı İridyum veya Helyum-3 için ayarlanmış) ve Güneş Sistemini geliştirmek için güçlü bir teşvik alacağız. Veya belki de uzaya adım atmayacak kadar 10 000 yıl daha Dünya'da oturacağız. Bunun ne zaman olacağını kimse bilmiyor. Fakat kaçınılmaz, bir insanın hangi acımasız ve kaçınılmaz enerjiyle gezegenimizde daha önce ıssız olduğu bölgeleri yeni değiştirdiği gerçeğine göre.
Ganymede'ye uçmakla ilgili ikinci soru daha sert geliyor: Roscosmos böyle bir büyüklükte sefer yapabilir mi? Ne de olsa, ne Rus ne de Sovyet gezegenler arası istasyonlar güneş sisteminin dış bölgelerinde hiç çalışmadı. Rus kozmonotikleri en yakın gök cisimlerinin incelenmesiyle sınırlıydı. Sert bir yüzeye sahip dört küçük “iç gezegenin” aksine - Merkür, Venüs, Toprak ve Mars, “dış gezegenler”, yüzeylerinde tamamen yetersiz boyut ve koşullara sahip gaz devleridir (ve genel olarak, o zaman “yüzey”? Modern kavramlara göre, Yuriter’in “yüzeyi”, yüzbinlerce karasal atmosferin baskısı altında gezegenin derinliklerinde bulunan canavarca bir sıvı hidrojen tabakasıdır).
Ancak, gaz devlerinin iç yapısı, güneş sisteminin “dış bölgelerine” uçmaya hazırlanırken ortaya çıkan zorluklarla karşılaştırıldığında hiçbir şey değildir. Kilit sorunlardan biri, bu bölgelerin Güneş'ten uzak kalmasıyla ilgilidir - gezegenler arası istasyondaki tek enerji kaynağı, onlarca kilogram plütonyum ile doldurulmuş olan kendi RTG'sidir (radyoizotop termoelektrik jeneratörü). Eğer böyle bir “oyuncak” “Phobos-Grunt” da olsaydı, istasyonun Dünya'ya düşmesiyle destansı küresel bir “Rus ruleti” ne dönüşecekti ... “Ana ödülü” kimler alacaktı?
Gezegenler arası otomatik istasyon "Yeni Ufuklar". Yan tarafta, ısı eşanjör kaburgalarına sahip siyah bir RTG yapışıyor.
Bununla birlikte, daha da uzak olan Satürn'ün aksine, Jüpiter'in yörüngesindeki güneş radyasyonu hala çok hassastır - XXI yüzyılın başlarında, Amerikalılar, gezegenler arası yeni bir istasyon olan "Juno" (2011'te Jüpiter’in lansmanına sahip) bulunan yüksek verimli bir güneş pili yaratmayı başardılar. Pahalı ve tehlikeli bir RTG'den kurtulmak mümkündü, ancak üç Juno güneş panelinin boyutları çok büyük - her biri 9 metre uzunluğunda ve 3 metre genişliğinde. Karmaşık ve hantal sistem. Roscosmos'un alacağı karar - şu ana kadar hiçbir resmi yorum yapılmadı.
Jüpiter 10'e olan uzaklık Venüs veya Mars'a olan mesafeyi katlar - bu nedenle soru, uçuşun süresi ve açık alanda uzun yıllar çalışacak ekipmanın güvenilirliğini sağlamaktır.
Halen, uzun mesafeli gezegenler arası uçuşlar için yüksek verimli iyon motorları oluşturma alanında çalışmalar yürütülmektedir - fantastik isimlerine rağmen, bunlar Meteor serisinin Sovyet uydularının oryantasyon sistemlerinde kullanılan tamamen banal ve oldukça basit cihazlardır. İş prensibi - çalışma odasından iyonlaştırılmış gaz akışı sona ermektedir. "Süper motor" Newton'un ondasıdır ... Eğer "Oka" küçük arabaya "iyon motoru" koyarsanız, "Oka" aracı yerinde kalacaktır.
İşin sırrı, kısa bir süredir muazzam güç geliştiren geleneksel kimyasal jet motorlarının aksine, iyon motorunun uzak bir gezegene tüm uçuş süresi boyunca sessizce uzayda çalıştığıdır. Sıvılaştırılmış xenon 100 kg tankı onlarca yıllık çalışma ağırlığına sahiptir. Sonuç olarak, birkaç yıl sonra, aparat oldukça katı bir hız geliştirir ve çalışma akışkanının "iyon motorunun" nozülünden akış hızının, akışkanın geleneksel bir roket motorunun nozülünden akış hızından birçok kez daha yüksek olduğu göz önüne alındığında, uzay aracının hızlanması beklenir. saniyede yüzlerce kilometre hıza kadar! Bütün soru, motor odasında manyetik bir alan oluşturmak için yeterince güçlü ve kapasitif bir elektrik enerjisi kaynağının gemideki varlığı ile ilgilidir.
İyon motoru uzay aracı Derin Uzay-1
1998’te NASA, Deep Space-1 uzay aracında bulunan bir iyonik enerji santrali ile zaten deney yapmıştı. 2003'te, aynı zamanda bir iyon motoru bulunan Japon Hayabusa probu, Itokawa asteroitine gitti. Gelecekteki Rus probunun benzer bir motor alıp almayacağını - zaman söyleyecektir. Prensip olarak, Jüpiter'e olan uzaklık, örneğin Pluto'ya kadar büyük değildir, çünkü asıl sorun, prob ekipmanının güvenilirliğini ve soğuk ve kozmik parçacıkların akışından korunmasını sağlamaktır. Umarım, Rus bilimi zor bir işle başa çıkacaktır.
Uzak dünyalara giderken üçüncü önemli sorun kısa ve özlü geliyor: İletişim!
Gezegenlerarası istasyon ile sağlam bir bağlantı kurma - bu soru karmaşıklığı açısından "Babil Kulesi" nin inşasıyla aşağılık değildir. Örneğin, Ağustos ayında 2 Güneş Sisteminin probunu terk eden ve şimdi yıldızlararası uzayda yüzen Voyager-2012 gezegenler arası prob, Dünya yıllarına 296 000 ile ulaşacak Sirius'a doğru ilerliyor. Şu anda, Voyager 2 Dünya'dan 15 milyar kilometre uzakta, gezegenler arası prob vericisinin gücü 23 W (buzdolabındaki bir ampul gibi). Birçoğunuz kafanızı inançsızlıkla sallar - bir 23-watt ampulün loş ışığını 15 milyar kilometre mesafeden düşünün ... bu imkansız.
Karşılaştırma için: 15 milyar km mesafesinin üstesinden gelmek için, binlerce yıldır 100 km / s hızında sürekli olarak bir araba kullanmanız gerekir. Şimdi geriye bakın ve yolun başlangıcında buzdolabının ışığını görmeye çalışın.
Bununla birlikte, NASA mühendisleri 160 bit / s'deki sondadan telemetri verilerini düzenli olarak almaktadır. Voyager-2 vericisinin 14 saatlik gecikmeden sonraki sinyali, Dünya'ya trilyonda bir trilyon watt enerji 0,3 milyarda biri ile ulaşıyor! Ve bu da oldukça yeter - ABD, Avustralya ve İspanya'daki NASA'nın uzak alan iletişim düğümlerinin 70 metrelik antenleri, uzay gezici sinyallerini güvenle alır ve kodlarını çözer. Korkutucu başka bir karşılaştırma: Kozmik radyo astronomisinin varlığının tamamı için benimsenen yıldızların radyo emisyonlarının enerjisi, bir bardak suyu en az bir milyonda ısıtmak için yeterli değildir! Bu cihazların hassasiyeti sadece şaşırtıcı. Eğer gezegenler arası uzak bir prob doğru bir frekansı seçerse ve antenini Dünya'ya doğru yönlendirirse, kesinlikle duyulacaktır.
NASA'nın, Dünyanın güney yarım küresindeki Uzay Uzak Bölgesi. Canberra, Avustralya
Ne yazık ki, Rusya'da uzak alan iletişimi için zemin altyapısı yok. Karmaşık ADU-1000 “Pluto” (1960 yılında, Evpatoria, Crimea'da inşa edilmiştir), uzay aracıyla 300 milyon kilometreden daha uzak olmayan bir mesafede istikrarlı iletişim sağlayabiliyor - bu Venüs ve Mars ile iletişim için yeterli, ancak “dışa uçarken çok az” gezegenler. "
Bununla birlikte, gerekli topraklama ekipmanının eksikliği Roscosmos için bir engel teşkil etmemelidir - Jüpiter yörüngesindeki cihazla iletişim kurmak için güçlü NASA antenleri kullanılacaktır. Yine de, projenin uluslararası statüsü gerektirir ...
Son olarak, neden Ganymede, denizaltı okyanusu için daha ümit vericiydi ki Avrupa’yı değil araştırmayı seçti? Özellikle proje başlangıçta "Avrupa-P" olarak belirlendiğinden beri. Rus bilim adamlarının niyetlerini tekrar gözden geçirmesine neden olan şey nedir?
Cevap basit ve bir dereceye kadar tatsız. Aslında, başlangıçta Avrupa'nın yüzeyine inmeyi amaçlamıştı.
Bu durumda, anahtar koşullardan biri, uzay aracının Jüpiter radyasyon kayışlarının etkilerinden korunmasıydı. Ve bu çok zor bir uyarı değil - Jüpiter'in yörüngesinde 1995'te çıkan gezegenler arası istasyon Galileo, ilk yörüngede insanlara 25 öldürücü radyasyon dozları aldı. İstasyon sadece etkili radyasyondan korunma ile kurtarıldı.
Şu anda, NASA radyasyondan korunma ve uzay aracı ekipmanlarının korunmasında gerekli teknolojilere sahip, ancak ne yazık ki, Pentagon teknik sırların Rus tarafına devredilmesini yasakladı.
Acilen rotayı değiştirmemiz gerekti - Avrupa yerine, Jüpiter'den 1 milyon kilometre uzakta bulunan Ganymede seçildi. Gezegene daha yakın olmak tehlikeli olabilir.
Küçük fotoğraf galerisi:
Jüpiter için Galileo probu, ön çalıştırma, 1989,
Bir radyo izotop jeneratörü probu "Galileo" dan kırmızı sıcak plütonyum "tablet"
Uzak alan iletişimi için antenler ADU-1000 "Pluto", Crimea
Ganymede ve Avrupa'nın yapısı. Modern hipotez
Gezegenlerarası istasyon, sanatçının fantezisi Jüpiter'in yörüngesinde "Juno"
Jüpiter'in Avrupa'nın buzlu yüzeyinden görünümü, sağda bir başka ay - Io