Sonda pluta u ledenoj praznini. Prošle su tri godine od lansiranja u Baikonur, a dugačak put proteže se iza milijardu kilometara. Pojas asteroida je sigurno pređen, krhki instrumenti izdržali su ozbiljnu hladnoću svjetskog svemira. I naprijed? Užasne elektromagnetske oluje u orbiti Jupitera, smrtonosna radijacija i teško slijetanje na površinu Ganimeda - najvećeg od satelita divovske planete.
Prema modernoj hipotezi, ispod površine Ganimeda leži ogroman topli ocean, koji je vjerovatno naseljen najjednostavnijim oblicima života. Ganimed je pet puta udaljeniji od Zemlje, sloj leda dug 100 kilometara pouzdano štiti "kolijevku" od kozmičke hladnoće, a monstruozno gravitacijsko polje Jupitera kontinuirano "trese" jezgru satelita, stvarajući nepresušan izvor topline energije.
Ruska sonda će meko pristati u jedan od kanjona na zaleđenoj površini Ganimeda. Za mjesec dana izbušit će led do dubine od nekoliko metara i analizirati uzorke - naučnici se nadaju da će ustanoviti tačan hemijski sastav nečistoća leda, što će dati neku ideju o unutrašnjoj strukturi satelita. Neki vjeruju da će biti moguće pronaći tragove vanzemaljskog života. Zanimljiva međuplanetarna ekspedicija - Ganimed će postati sedmo nebesko tijelo *, na čiju će površinu posjetiti zemaljske sonde!
"Europe-P" ili tehničku stranu projekta
Ako se riječi potpredsjednika vlade Rogozina o "slijetanju na Mjesec" Međunarodne svemirske stanice mogu smatrati šalom, onda prošlogodišnja izjava šefa Roskosmosa Vladimira Popovkina o predstojećoj misiji na Jupiter izgleda kao ozbiljna odluka. Popovkinove riječi u potpunosti se podudaraju s mišljenjem akademika Leva Zelenyja, direktora Instituta za svemirska istraživanja RAS -a, koji je još 2008. najavio svoju namjeru da pošalje naučnu ekspediciju na Jupiterove ledene mjesece - Europu ili Ganimed.
Prije četiri godine, u veljači 2009., potpisan je međunarodni ugovor o pokretanju sveobuhvatnog studijskog programa Europa Jupiter System Mission, u kojem će osim ruske međuplanetarne stanice, američki JEO, evropski JGO i japanska JMO stanica ići na Jupiter. Značajno je da je Roskosmos za sebe odabrao najskuplji, najsloženiji i najvažniji dio programa - za razliku od ostalih sudionika koji pripremaju samo orbitere za proučavanje četiri "velika" satelita Jupitera (Europa, Ganimed, Callisto, Io) iz svemirskom prostoru, ruska stanica bi trebala napraviti najteži manevar i lagano "sletjeti" na površinu jednog od odabranih satelita.
Ruska kosmonautika kreće prema vanjskim regijama Sunčevog sistema. Prerano je ovdje stavljati uskličnik, ali samo raspoloženje ohrabruje. Izvještaji iz dubina svemira izgledaju mnogo zanimljivije od izvještaja s Francuske rivijere, gdje su se neki ruski zvaničnici brčkali na odmoru.
Kao i u svakom ambicioznom projektu, u slučaju ruske sonde za proučavanje Ganimeda, postoji mnogo skepticizma, čiji se stupanj kreće od kompetentnih i opravdanih upozorenja do potpunog sarkazma u stilu "nadopunjavanja ruske orbitalne grupe na dno Tihog okeana."
Prvo i, možda, najjednostavnije pitanje: zašto je Rusiji potrebna ova super-ekspedicija? Odgovor: ako smo se uvijek vodili takvim pitanjima, čovječanstvo je i dalje sjedilo u pećinama. Spoznaja i istraživanje svemira - ovo je, možda, glavni smisao našeg postojanja.
Još je rano za očekivati bilo kakve konkretne rezultate i praktične koristi od međuplanetarnih ekspedicija-baš kao što se zahtijeva i da trogodišnje dijete samostalno zarađuje za život. Ali prije ili kasnije doći će do proboja i akumulirano znanje o udaljenim kozmičkim svjetovima definitivno će vam dobro doći. Možda će sutra početi svemirska "zlatna groznica" (prilagođena za neki Iridij ili Helij-3) i mi ćemo imati snažan poticaj za ovladavanje Sunčevim sistemom. Ili ćemo možda ostati na Zemlji još 10.000 godina, nesposobni da zakoračimo u svemir. Niko ne zna kada će se to dogoditi. No, to je neizbježno, sudeći po bijesu i neukrotivoj energiji kojom osoba mijenja nove, ranije nenaseljene teritorije na našoj planeti.
Drugo pitanje, vezano za let za Ganimed, zvuči grublje: je li Roskosmos sposoban izvesti ekspediciju ove veličine? Uostalom, ni ruske ni sovjetske međuplanetarne stanice nikada nisu radile u vanjskim regijama Sunčevog sistema. Domaća kosmonautika bila je ograničena na proučavanje najbližih nebeskih tijela. Za razliku od četiri male "unutrašnje planete" s čvrstom površinom - Merkura, Venere, Zemlje i Marsa, "vanjske planete" su plinski divovi, sa potpuno neadekvatnim veličinama i uslovima na svojim površinama (i općenito, imaju li tada "površina"? Prema savremenim konceptima, "površina" Yuritera je monstruozan sloj tečnog vodonika u dubinama planete pod pritiskom u stotinama hiljada Zemljinih atmosfera).
No, unutrašnja struktura plinskih divova je sitnica u usporedbi sa poteškoćama koje nastaju u pripremama za let u "vanjske regije" Sunčevog sistema. Jedan od ključnih problema povezan je s kolosalnom udaljenošću ovih regija od Sunca - jedini izvor energije na međuplanetarnoj stanici je vlastiti RTG (radioizotopski termoelektrični generator), koji se napaja desetinama kilograma plutonija. Da je takva "igračka" na brodu Phobos-Grunt, ep sa padom stanice na Zemlju pretvorio bi se u svjetski "ruski rulet" … Ko bi dobio "glavnu nagradu"?
Međutim, za razliku od još udaljenijeg Saturna, solarno zračenje u Jupiterovoj orbiti i dalje je vrlo osjetljivo - do početka 21. stoljeća Amerikanci su uspjeli stvoriti visoko efikasnu solarnu bateriju, koja je bila opremljena novom međuplanetarnom stanicom Juno (lansirana u Jupiter 2011). Uspjeli smo se riješiti skupog i opasnog RTG -a, ali dimenzije tri solarna panela "Juno" jednostavno su ogromne - svaka duga 9 metara i široka 3 metra. Složen i glomazan sistem. Do sada nisu uslijedili nikakvi službeni komentari o odluci koju će Roscosmos donijeti.
Udaljenost do Jupitera 10 je puta veća od udaljenosti do Venere ili Marsa - stoga se postavlja pitanje o trajanju leta i osiguravanju pouzdanosti opreme za višegodišnji rad u otvorenom svemiru.
Trenutno se provode istraživanja na području stvaranja visokoučinkovitih ionskih motora za međuplanetarne letove na velike udaljenosti - unatoč njihovom fantastičnom imenu, to su potpuno banalni i prilično jednostavni uređaji koji su korišteni u sustavima kontrole položaja sovjetskih satelita Meteorska serija. Princip rada - struja jonizovanog gasa ističe iz radne komore. Potisak "super-motora" je desetina Newtona … Ako stavite "ionski motor" na mali automobil "Oka", automobil "Oka" će ostati na mjestu.
Tajna je u tome što, za razliku od konvencionalnih hemijskih mlaznih motora, koji za kratko vrijeme razvijaju ogromne snage, ionski motor radi tiho na otvorenom prostoru tokom cijelog leta do udaljene planete. Spremnik ukapljenog ksenona mase 100 kg dovoljan je za desetine godina rada. Kao rezultat toga, nakon nekoliko godina uređaj razvija prilično solidnu brzinu, a s obzirom na činjenicu da je brzina odljeva radnog medija iz mlaznice "ionskog motora" višestruko veća od brzine odljeva radnog medija iz mlaznice konvencionalnog raketnog motora na tekuće gorivo, inženjerima se otvaraju izgledi za ubrzanje svemirskih brodova do brzina stotina kilometara u sekundi! Čitavo je pitanje prisutnost na brodu dovoljno snažnog i prostranog izvora električne energije za stvaranje magnetskog polja u komori motora.
1998. NASA je već eksperimentirala s ionskim pogonskim sustavom na brodu Deep Space-1. 2003. japanska sonda Hayabusa, takođe opremljena jonskim motorom, otišla je do asteroida Itokawa. Vrijeme će pokazati hoće li buduća ruska sonda dobiti sličan motor. U principu, udaljenost do Jupitera nije tako velika kao, na primjer, do Plutona, stoga glavni problem leži u osiguravanju pouzdanosti opreme sonde i njenoj zaštiti od hladnoće i tokova kosmičkih čestica. Nadajmo se da će se ruska nauka nositi s ovim teškim zadatkom.
Treći ključni problem na putu u daleke svjetove zvuči kratko i sažeto: Povezivost
Osiguravanje stabilne veze s međuplanetarnom stanicom - ovo pitanje nije inferiorno u složenosti od izgradnje "Vavilonske kule". Na primjer, međuplanetarna sonda Voyager 2, koja je u avgustu 2012. godine napustila solarni sistem i sada pluta u međuzvjezdanom prostoru, ide prema Siriusu, koji će doseći za 296.000 zemaljskih godina. Trenutno se Voyager 2 nalazi 15 milijardi kilometara od Zemlje, snaga odašiljača međuplanetarne sonde je 23 W (poput sijalice u vašem frižideru). Mnogi od vas će u nevjerici odmahnuti glavom - vidjeti prigušeno svjetlo sijalice od 23 vata s udaljenosti od 15 milijardi kilometara … nemoguće je.
Međutim, NASA -ini inženjeri redovito primaju telemetrijske podatke iz sonde brzinom od 160 b / s. Nakon 14 sati kašnjenja, signal odašiljača Voyager 2 stiže na Zemlju s energijom od 0,3 milijarde trilionitog dijela Watta! I to je sasvim dovoljno-70-metarske antene NASA-ovih svemirskih komunikacijskih centara velikog dometa u SAD-u, Australiji i Španjolskoj pouzdano primaju i dekodiraju signale svemirskih lutalica. Još jedno zastrašujuće poređenje: energija radio -emisije zvijezda, usvojena za cijelo vrijeme postojanja svemirske radio -astronomije, nije dovoljna da zagrije čašu vode za najmanje milioniti dio stepena! Osetljivost ovih uređaja je jednostavno neverovatna. A ako udaljena međuplanetarna sonda odabere ispravnu frekvenciju i usmjeri svoju antenu prema Zemlji, to će se sigurno čuti.
Nažalost, u Rusiji ne postoji zemaljska infrastruktura za svemirske komunikacije na velike udaljenosti. Kompleks ADU -1000 "Pluton" (izgrađen 1960., Evpatoria, Krim) sposoban je pružiti stabilnu komunikaciju sa svemirskim letjelicama na udaljenosti ne većoj od 300 miliona kilometara - to je dovoljno za komunikaciju s Venerom i Marsom, ali premalo za letovi do "vanjskih planeta".
Međutim, nedostatak potrebne zemaljske opreme ne bi trebao postati prepreka za Roskosmos - moćne NASA antene će se koristiti za komunikaciju s uređajem u Jupiterovoj orbiti. Ipak, međunarodni status projekta obavezuje …
Konačno, zašto je Ganimed odabran za studiju, a ne Evropa, koja je više obećavala u smislu traganja za ledenim oceanom? Štaviše, projekat je prvobitno označen kao "Europe-P". Šta je navelo ruske naučnike da preispitaju svoje namjere?
Odgovor je jednostavan i pomalo neprijatan. Zaista, prvobitno je trebalo da sleti na površinu Evrope.
U ovom slučaju jedan od ključnih uvjeta bila je zaštita letjelice od udara zračnih pojaseva Jupitera. I ovo nije pretjerano upozorenje - međuplanetarna stanica Galileo, koja je ušla u Jupiterovu orbitu 1995. godine, primila je 25 smrtonosnih doza zračenja na svoju prvu orbitu. Stanica je spašena samo efikasnom zaštitom od zračenja.
U ovom trenutku NASA ima potrebne tehnologije za zaštitu od zračenja i zaštitu opreme svemirskih letjelica, ali, nažalost, Pentagon je zabranio prijenos tehničkih tajni na rusku stranu.
Morali smo hitno promijeniti rutu - umjesto Evrope, izabran je Ganimed, udaljen 1 milion km od Jupitera. Približavanje planeti bilo bi opasno.
