Подпишитесь на научную рассылку Wonder Theory от CNN. Исследуйте вселенную с новостями о захватывающих открытиях, научных достижениях и многом другом.
Стартовала миссия по изучению одной из самых перспективных сред Солнечной системы, которая может быть пригодна для жизни.
Космический аппарат NASA Europa Clipper, предназначенный для исследования одноименного спутника Юпитера Европы, был запущен на борту ракеты SpaceX Falcon Heavy в понедельник в 12:06 по восточному времени из Космического центра имени Кеннеди во Флориде.
Долгожданный старт, изначально запланированный на 10 октября, был отложен из-за урагана Милтон. Но экипажи на месте в центре оценили стартовые сооружения после шторма и дали разрешение космическому аппарату вернуться на стартовую площадку.
Теперь космический корабль успешно вышел на орбиту, и NASA подтвердило, что получило сигнал от Europa Clipper примерно через час и 10 минут после запуска, что означает, что центр управления полетом связывается с космическим кораблем и получает данные. Большие солнечные батареи Europa Clipper, которые помогут обеспечить питание космического корабля во время его путешествия, были развернуты через три часа после запуска.
Europa Clipper станет первым космическим аппаратом NASA, предназначенным для изучения покрытого льдом океана в нашей Солнечной системе. Его цель — определить, пригодна ли эта луна для жизни в том виде, в каком мы ее знаем.
«Это начало нашего пути открытий», — сказала Дженни Кампмайер, инженер по научным системам в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, Калифорния, во время прямой трансляции NASA. «Все, что мы узнаем от Европы, это просто потрясающе. Все научные дисциплины действительно могут извлечь из этого что-то полезное, и это изменит наше понимание нашего места во Вселенной, если это мир, который может поддерживать жизнь».
Europa Clipper успешно отделился от второй ступени ракеты примерно через час после полета. NASA
Clipper будет нести девять инструментов и гравитационный эксперимент для исследования океана под толстой ледяной оболочкой Европы. Океан луны, по оценкам, содержит в два раза больше жидкой воды, чем океаны Земли.
«Инструменты работают рука об руку, чтобы ответить на наши самые насущные вопросы о Европе», — сказал Роберт Паппалардо, научный сотрудник проекта миссии в JPL, в своем заявлении. «Мы узнаем, что движет Европой, от ее ядра и каменистых недр до ее океанской и ледяной оболочки, ее очень тонкой атмосферы и окружающей космической среды».
На борту космического корабля также находится более 2,6 миллионов имен, присланных людьми из разных стран мира, а также стихотворение американской поэтессы-лауреата Ады Лимон.
Космический корабль NASA Europa Clipper несет на борту особое послание от человечества. NASA
Миссия стоимостью 5,2 миллиарда долларов началась как концепция в 2013 году, но путь к запуску не обошелся без трудностей.
В мае инженеры обнаружили, что компоненты космического корабля могут не выдержать суровую радиационную среду Юпитера. Тем не менее, команда смогла вовремя завершить необходимые испытания и получить одобрение в сентябре на запуск, предотвратив 13-месячную задержку запуска без внесения изменений в план миссии, цели или траекторию.
«Ни в одном году не было ничего сложнее, чем провести Europa Clipper через финишную черту», — сказал Курт Нибур, научный сотрудник программы Europa Clipper.
«Но, несмотря на все это, единственное, в чем мы никогда не сомневались, было то, что это того стоит», — сказал Нибур. «Для нас это шанс исследовать не мир, который мог быть обитаемым миллиарды лет назад, а мир, который может быть обитаемым сегодня — шанс провести первое исследование этого нового типа мира, который мы открыли совсем недавно, называемого миром океана, который полностью погружен и покрыт жидким водным океаном, совершенно не похожим ни на что, что мы видели раньше. Вот что ждет нас на Европе».
Чего ожидать после запуска
После запуска космический аппарат преодолеет расстояние в 1,8 миллиарда миль (2,9 миллиарда километров) и, как ожидается, прибудет к Юпитеру в апреле 2030 года. По пути космический аппарат совершит пролеты над Марсом, а затем над Землей, используя гравитацию каждой планеты, чтобы космический аппарат расходовал меньше топлива и набирал скорость на пути к Юпитеру.
Europa Clipper будет работать совместно с космическим аппаратом Juice (Jupiter Icy Moons Explorer), запущенным в апреле 2023 года Европейским космическим агентством и прибывшим для изучения Юпитера и его крупнейших спутников в июле 2031 года.
Самый большой космический корабль, когда-либо построенный NASA для планетарной миссии, Clipper имеет ширину 100 футов (30,5 метров) — длиннее баскетбольной площадки — благодаря своим солнечным батареям. Массивные панели помогут впитать достаточно солнечного света для питания приборов и электроники космического корабля во время его исследования Европы, которая находится в пять раз дальше от Солнца, чем Земля.
По прибытии космический аппарат проведет свою миссию, совершив 49 облетов Европы, а не приземлится на поверхность спутника.
Эта концептуальная анимация изображает космический корабль NASA Clipper, совершающий пролет мимо спутника Юпитера Европы. NASA
Первоначально команды миссии беспокоились, что Clipper не сможет выдержать суровые условия Юпитера, поскольку магнитное поле гигантской планеты, которое захватывает и ускоряет заряженные частицы и создает разрушающее космические корабли излучение, в 20 000 раз сильнее земного. Но инженеры нашли способ обойти эту проблему.
Каждый пролет Европы, ожидаемый каждые две-три недели, заставит космический аппарат провести менее суток, подвергаясь суровому излучению Юпитера, прежде чем он вернется обратно. Время между пролетами может помочь транзисторам космического аппарата, которые помогают контролировать поток электроэнергии транспортного средства, восстановиться после воздействия радиации.
Между тем, специально разработанный корпус из титана и алюминия защитит чувствительную электронику космического корабля от радиации.
В конечном итоге, пролеты приведут Clipper в 16 миль (25 километров) над поверхностью, каждый раз пролетая над другим местом на Европе. Эта стратегия позволит космическому аппарату картировать почти всю луну.
А после завершения миссии путешествие космического корабля может закончиться столкновением с поверхностью Ганимеда, крупнейшего спутника Юпитера, хотя это еще предстоит определить.
Заманчивый потенциал жизни
Europa Clipper не предназначен для поиска доказательств существования жизни на Европе, но он будет использовать ряд инструментов, чтобы выяснить, возможна ли жизнь в океане на другой планете нашей Солнечной системы.
Астрономы полагают, что ингредиенты для жизни, включая воду, энергию и нужную химию, уже могут существовать на Европе. Космический аппарат мог бы собрать доказательства, чтобы выяснить, сосуществуют ли эти ингредиенты таким образом, что делает среду луны потенциально пригодной для жизни.
Миссия будет исследовать точную толщину ледяного панциря, покрывающего луну, и то, как эта замороженная внешняя оболочка взаимодействует с океаном под ней, а также охарактеризовать геологию луны. Ученые стремятся узнать точный состав океана и причины возникновения ранее наблюдавшихся шлейфов, поднимающихся через трещины во льду и выбрасывающих частицы в космос. Они также хотят определить, просачивается ли материал с поверхности Европы в океан.
Шлейфы, показанные здесь в концептуальной анимации, были замечены поднимающимися через трещины во льду, покрывающем Европу. NASA надеется, что миссия Europa Clipper выяснит, что их вызывает. NASA
Для проведения тщательного исследования Europa Clipper оснащен камерами и спектрометрами для получения изображений с высоким разрешением и создания карт поверхности и тонкой атмосферы Луны. Космический аппарат также несет тепловой инструмент для определения мест активности плюма и мест, где лед теплее. Магнитометр будет изучать магнитное поле Луны и подтверждать существование океана Европы, а также его глубину и соленость.
Радар, проникающий сквозь лед, будет исследовать внешнюю оболочку, толщина которой оценивается примерно в 10–15 миль (15–25 километров), чтобы обнаружить признаки наличия на спутнике океана.
А если из океана Европы в космос выбрасываются активные струи частиц, масс-спектрометр и анализатор пыли космического корабля смогут «уловить» частицы и проанализировать их состав, сказал Хадже Корт, заместитель научного сотрудника проекта Europa Clipper в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса.
«Данные масс-спектрометра и детектора пыли покажут, есть ли на Европе состав и химические вещества, необходимые для существования жизни», — сказал Корт.
Все приборы будут включены и работать во время каждого пролета, чтобы собрать как можно больше данных.
Команду Europa Clipper часто спрашивают об их надеждах на то, что космический аппарат обнаружит на Европе, и как это может проложить путь для будущих исследований в поисках жизни за пределами нашей планеты.
«Для меня это было бы найти какой-то оазис, если хотите, на Европе, где есть доказательства наличия жидкой воды недалеко от поверхности и доказательства наличия органики на поверхности», — сказал Паппалардо. «Возможно, там будет тепло, может быть, это будет источник шлейфа. Это может быть место, куда в будущем, возможно, НАСА сможет отправить посадочный модуль, чтобы зачерпнуть воду под поверхностью и буквально поискать признаки жизни».
