Крижаний місяць Юпітера Європа - один з найбільш затягуючих світів для дослідження - саме тому вчені NASA заглиблюються в процес проектування Europa Clipper - космічного корабля, який мав би розкрити свої таємниці.
Europa Clipper запуститься вже в 2023 році, після чого похід до системи Юпітера близько 40 близьких перевалів над таємничим крижаним місяцем. Як тільки він прибуде, космічний апарат збиратиме життєво важливу інформацію про геологію, склад та прихований внутрішній океан. Але перш ніж команда зможе приступити до роботи над створенням космічного корабля, у нього є ще один остаточний огляд.
"Європу ми насправді не отримуємо. Є справді ключові таємниці, які ми намагаємось зрозуміти", - розповів Space.com Роберт Паппалардо, планетарний вчений з лабораторії реактивного руху НАСА та науковий співробітник проекту. "[Europa Clipper] збирається розповісти нам стільки про те, як працюють крижані місяці ... а крижані місяці - це, мабуть, найпоширеніші середовища проживання у Всесвіті, тож це захоплююче". [Фотографії: Європа, Таємничий крижаний Місяць Юпітера]
Будь-яке життя на крижаному Місяці не було б на поверхні: це було б сховано у внутрішніх океанах, де тяжіння сили тяжіння довколишньої планети зберігає воду рідиною. Все життя, як ми це знаємо, зараз потребує води. Крім того, геологічна активність на морському дні могла забезпечувати хімічні речовини для живлення мікроорганізмів. а лід блокував би небезпечне випромінювання, яке розтоплює поверхню. Тож, хоча в Європі є багато іншого, що можна зробити в науці, розуміння її придатності - або її відсутності - є ключовим елементом місії. "Люди дбають про це. Люди хочуть дізнатися про цей таємничий світ, який може містити життя", - сказав Паппалардо. "Це дійсно важлива причина для цього".
Космічний корабель матиме набір з дев'яти інструментів, розроблених для спільної роботи над вирішенням деяких великих загадок і для оцінки того, наскільки насправді є Місяць. Під час свого візиту космічний корабель пройде в межах всього 15,5 миль (25 кілометрів) від поверхні Європи, і це одне добре підходить для вчених в місії. "Ми повернемося до фантастичних знімків", - сказала для Space.com Крістіна Річі, науковий співробітник відділу Europa Clipper.
Ця крижана оболонка має безліч секретів, не остання з яких є наскільки вона густа. Найпоширенішими рисами на поверхні є хребти, і вчені не знають, як вони формуються. Прогалини в крижаному покриві можуть пустити шматки морської води в космос, як це відбувається і у найвідомішого крижаного місяця Сатурна - Енцелада.
І, мабуть, є якийсь процес, який передбачає переміщення шматочків льоду по поверхні Європи, але деталі того, що рухає, залишаються загадкою. "З геологічної точки зору ми так багато не бачили, і ми просто отримуємо підказки", - розповів Space.com заступник вченого проекту Europa Clipper Девід Сенске.
Для вирішення цих загадок космічний корабель, його інструменти та його керівники будують на тактиці, розробленій попередніми місіями. Як і Джуно, космічний корабель буде покладатися на сонячну енергію в холодних течіях системи Юпітера. І як Кассіні в Енцеладі, Кліппер міг пролітати через шлейфи. [Водяні сливи на Європі: відкриття в образах]
Але є й нові проблеми, як вирішити, як вибрати шлях для космічного корабля, який слід слідувати навколо системи Юпітера, в процесі, який називається плануванням траєкторій, який Сенс жартома називає «чорною магією». (Космічний корабель не буде навколо орбіти Європи безпосередньо, тому що він отримав би занадто багато радіації, якби це зробив. Але це обмеження пропонує і переваги - як уловлювати погляд в інші місяці. "Іо трапляється саме там", - сказав Річі ". Хто не хоче дивитись на планетарне тіло, схоже на прірву віспи? ")
Планування траєкторій - це складне математичне починання, і остаточний вибір визначатиме саме те, якою наукою можна займатися під час проходження місії над Європою. Ось чому команда траєкторії придумує набір варіантів для оцінювання команд на кожному інструменті, щоб вибрати той, який має найкращий науковий потенціал в цілому.
Це окремий процес від визначення маршруту космічного корабля в першу чергу до системи Юпітера, який чекає рішення НАСА про ракетний засіб місії. Кліпер буде їздити або за допомогою системи космічного запуску агентства протягом трирічної подорожі, або SpaceX Falcon Heavy, яка розтягне подорож на п'ять-шість років.
Поки вони чекають рішення, команда зосереджена на поточному перешкоді: вирішенні питань, що виникають щодо оглядів окремих компонентів проекту та способів їх взаємодії. Як тільки вони будуть вирішені, проект увійде в те, що дизайнери місії називають фазою С, що включає встановлення остаточного бюджету проекту та початок побудови реального космічного корабля. "Ось тоді починаються веселощі", - сказав Річі.
Тим часом головний ризик полягає в тому, що один шматок космічного корабля може бути занадто далеко випереджаючи інших, що ускладнює інженерам складніше все. "Це завжди стресовий час для будь-якої команди, але я думаю, що ця команда справляється з цим досить добре, і я думаю, що ми всі із задоволенням почали будувати", - сказав Річі. "Це схоже на складну версію Tetris, де цей рядок вишикується справді чудово, а інші качани починають вишиковуватися і працювати, але ви хочете переконатися, що ви не перейдете за цим занадто далеко перед іншими їх."
Для Паппалардо, який був залучений до місії в свої найдавніші дні і пам’ятає боротьбу за створення підтримки для неї, процес перетворився на вихор.
"Це дивовижно. Нам потрібно рухатись так швидко, щоб досягти старту, що якнайшвидше буде 2023 рік", - сказав він. "Іноді ти зупиняєшся і розумієш, що перебуваєш у цій річці, яка мчить по ній, і вона просто несе тебе з собою, бо так багато справ робити".
