Sonden flyder i et isnende tomrum. Tre år er gået siden lanceringen i Baikonur, og en lang vej strækker sig bag en milliard kilometer. Asteroidebæltet er krydset sikkert, de skrøbelige instrumenter har modstået den store kulde i verdensrummet. Og fremad? Frygtelige elektromagnetiske storme i Jupiters bane, dødelig stråling og en vanskelig landing på overfladen af Ganymedes - den største af satellitterne på den gigantiske planet.
Ifølge moderne hypotese ligger under Ganymedes overflade et stort varmt hav, som muligvis er beboet af de enkleste former for liv. Ganymedes er fem gange længere fra Jorden, det 100 kilometer lange islag beskytter pålideligt "vuggen" for den kosmiske kulde, og Jupiters monstrøse tyngdefelt "ryster" konstant satellitkernen og skaber en uudtømmelig kilde til termisk energi.
Den russiske sonde skal foretage en blød landing i en af kløfterne på den isnende overflade af Ganymedes. Om en måned vil han bore is til flere meters dybde og analysere prøver - forskere håber at fastslå den nøjagtige kemiske sammensætning af isforureninger, hvilket vil give en ide om satellitens indre struktur. Nogle mennesker tror, at det vil være muligt at finde spor af udenjordisk liv. En interessant interplanetarisk ekspedition - Ganymedes bliver det syvende himmellegeme *, på hvilket jordsonder vil besøge overfladen!
"Europe-P" eller den tekniske side af projektet
Hvis vicepremierminister Rogozins ord om "månelanding" på den internationale rumstation kan betragtes som en vittighed, så ligner sidste års erklæring fra Roscosmos -lederen Vladimir Popovkin om den kommende mission til Jupiter en seriøs beslutning. Popovkins ord falder fuldstændigt sammen med udtalelsen fra akademiker Lev Zeleny, direktør for RAS Institute of Space Research, der tilbage i 2008 meddelte, at han havde til hensigt at sende en videnskabelig ekspedition til Jupiters iskolde måner - Europa eller Ganymede.
For fire år siden, i februar 2009, blev der underskrevet en international aftale om at starte Europa Jupiter System Mission omfattende studieprogram, hvor den amerikanske JEO, den europæiske JGO og den japanske JMO -station ud over den russiske interplanetariske station vil gå til Jupiter. Det er bemærkelsesværdigt, at Roskosmos selv valgte den dyreste, komplekse og vigtigste del af programmet - i modsætning til andre deltagere, der kun forbereder kredsløb til undersøgelsen af fire "store" satellitter af Jupiter (Europa, Ganymede, Callisto, Io) fra plads, skulle den russiske station foretage den sværeste manøvre og forsigtigt "lande" på overfladen af en af de udvalgte satellitter.
Russisk kosmonautik er på vej mod de ydre områder af solsystemet. Det er for tidligt at sætte et udråbstegn her, men stemningen i sig selv er opmuntrende. Rapporterne fra dybden af rummet ser meget mere interessante ud end rapporterne fra den franske riviera, hvor nogle russiske embedsmænd boltrede sig på ferie.
Som med ethvert ambitiøst projekt er der i tilfælde af den russiske sonde til undersøgelse af Ganymedes en masse skepsis, hvis grad varierer fra kompetente og berettigede advarsler til direkte sarkasme i stil med "genopfyldning af den russiske orbitalgruppe ved bunden af Stillehavet."
Det første og måske det enkleste spørgsmål: hvorfor har Rusland brug for denne superekspedition? Svar: hvis vi altid blev guidet af sådanne spørgsmål, sad menneskeheden stadig i huler. Kognition og udforskning af universet - dette er måske hovedbetydningen af vores eksistens.
Det er for tidligt at forvente nogen konkrete resultater og praktiske fordele ved interplanetariske ekspeditioner-ligesom det er at kræve, at et tre-årigt barn tjener sit eget liv selvstændigt. Men før eller siden vil der ske et gennembrud, og den akkumulerede viden om fjerne kosmiske verdener vil helt sikkert komme godt med. Måske begynder rummet "gold rush" i morgen (justeret for nogle Iridium eller Helium-3), og vi vil have et stærkt incitament til at mestre solsystemet. Eller måske vil vi blive på Jorden i yderligere 10.000 år, ude af stand til at træde ind i det ydre rum. Ingen ved, hvornår dette vil ske. Men dette er uundgåeligt at dømme efter raseri og ukuelig energi, hvormed en person ændrer nye, tidligere ubeboede områder på vores planet.
Det andet spørgsmål, der vedrører flyvningen til Ganymedes, lyder mere hårdt: er Roscosmos i stand til at gennemføre en ekspedition af denne størrelsesorden? Efter alt har hverken russiske eller sovjetiske interplanetariske stationer nogensinde opereret i solsystemets ydre områder. Den indenlandske kosmonautik var begrænset til studiet af de nærmeste himmellegemer. I modsætning til de fire små "indre planeter" med en fast overflade - Merkur, Venus, Jorden og Mars, er de "ydre planeter" gasgiganter med fuldstændig utilstrækkelige størrelser og betingelser på deres overflader (og generelt har de nogen de "overflade"? Ifølge moderne begreber er "overfladen" af Yuriter et uhyrligt lag flydende brint i planetens dybder under pres i hundredtusinder af Jordens atmosfærer).
Men gasgiganternes indre struktur er en bagatel i forhold til de vanskeligheder, der opstår i forberedelsen til en flyvning til "yderområderne" i solsystemet. Et af nøgleproblemerne er forbundet med den kolossale afstand til disse regioner fra Solen - den eneste energikilde ombord på den interplanetære station er dens egen RTG (radioisotop termoelektrisk generator), der er brændt med snesevis af kilo plutonium. Hvis et sådant "legetøj" var ombord på Phobos-Grunt, ville eposet med stationens fald til jorden være blevet til en verdensomspændende "russisk roulette" … Hvem ville have fået "hovedpræmien"?
I modsætning til den endnu mere fjerne Saturn er solstråling i Jupiters bane stadig meget følsom - i begyndelsen af det 21. århundrede lykkedes det amerikanerne at skabe et yderst effektivt solbatteri, som var udstyret med den nye interplanetariske station Juno (lanceret til Jupiter i 2011). Det lykkedes os at slippe af med den dyre og farlige RTG, men dimensionerne på de tre solpaneler "Juno" er simpelthen enorme - hver 9 meter lange og 3 meter brede. Kompleks og besværligt system. Indtil videre har ingen officielle kommentarer fulgt, hvilken beslutning Roscosmos vil tage.
Afstanden til Jupiter er 10 gange større end afstanden til Venus eller Mars - derfor opstår spørgsmålet om flyvningens varighed og sikring af udstyrets pålidelighed i mange års drift i det åbne rum.
I øjeblikket forskes der inden for oprettelse af yderst effektive ionmotorer til langdistanceinterplanetære flyvninger - på trods af deres fantastiske navn er disse helt banale og ret simple enheder, der blev brugt i holdningskontrolsystemerne på sovjetiske satellitter i Meteorserie. Driftsprincip - en strøm af ioniseret gas strømmer ud af arbejdskammeret. Støtten fra "supermotoren" er tiendedele af Newton … Hvis du sætter "ionmotoren" på den lille bil "Oka", forbliver bilen "Oka" på plads.
Hemmeligheden er, at ionmotoren i modsætning til konventionelle kemiske jetmotorer, der udvikler enorme kræfter i kort tid, arbejder stille og roligt i åbent rum under hele flyvningen til en fjern planet. En tank med flydende xenon med en masse på 100 kg er nok til flere års drift. Som et resultat udvikler enheden efter et par år en temmelig solid hastighed, og i betragtning af at hastigheden på udstrømningen af arbejdsmediet fra dysen på "ionmotoren" er mange gange højere end hastigheden på udstrømningen af arbejdsmediet fra dysen af en konventionel flydende drivmotor, åbner udsigterne for rumskibs acceleration op for ingeniører op til hastigheder på hundredvis af kilometer i sekundet! Hele spørgsmålet er med tilstedeværelsen om bord på en tilstrækkelig kraftig og rummelig kilde til elektrisk energi til at skabe et magnetfelt i motorkammeret.
I 1998 eksperimenterede NASA allerede med et ionfremdrivningssystem ombord på Deep Space-1. I 2003 gik den japanske sonde Hayabusa, også udstyret med en ionmotor, til asteroiden Itokawa. Tiden vil vise, om den fremtidige russiske sonde vil modtage en lignende motor. I princippet er afstanden til Jupiter ikke så stor som for eksempel til Pluto, derfor er hovedproblemet at sikre probeudstyrets pålidelighed og dets beskyttelse mod kulde og strømme af kosmiske partikler. Lad os håbe, at russisk videnskab vil klare denne vanskelige opgave.
Det tredje centrale problem på vej til fjerne verdener lyder kort og kortfattet: Forbindelse
Sikring af en stabil forbindelse med en interplanetar station - dette problem er ikke ringere i kompleksitet end konstruktionen af "Babels tårn". For eksempel er Voyager 2 interplanetarisk sonde, som i august 2012 sonden forlod solsystemet og nu flyder i det interstellare rum, på vej mod Sirius, som den vil nå om 296.000 jordår. I øjeblikket er Voyager 2 placeret 15 milliarder kilometer fra Jorden, senderens effekt på den interplanetære sonde er 23 W (som en pære i dit køleskab). Mange af jer vil ryste på hovedet i vantro - for at se det dæmpede lys fra en 23 -watts pære fra en afstand på 15 milliarder kilometer … det er umuligt.
Imidlertid modtager NASA -ingeniører regelmæssigt telemetredata fra sonden ved 160 bps. Efter en 14-timers forsinkelse når Voyager 2-sendersignalet Jorden med en energi på 0,3 milliarder af en billioner Watt! Og det er ganske nok-de 70 meter lange antenner fra NASAs langdistance-rumkommunikationscentre i USA, Australien og Spanien modtager og dekoder med sikkerhed af rumvandrernes signaler. En anden skræmmende sammenligning: energien fra radioemission fra stjerner, der er vedtaget for hele rumradioastronomiens eksistens, er ikke nok til at opvarme et glas vand med mindst en milliontedel af en grad! Følsomheden af disse enheder er simpelthen fantastisk. Og hvis den fjerne interplanetariske sonde vælger den korrekte frekvens og orienterer sin antenne mod Jorden, vil den helt sikkert blive hørt.
Desværre er der ingen jordbaseret infrastruktur til fjerntliggende rumkommunikation i Rusland. ADU -1000 "Pluto" -komplekset (bygget i 1960, Evpatoria, Krim) er i stand til at levere stabil kommunikation med rumfartøjer i en afstand på ikke mere end 300 millioner kilometer - dette er nok til kommunikation med Venus og Mars, men for lidt til flyvninger til "eksterne planeter".
Manglen på det nødvendige jordudstyr bør dog ikke blive en hindring for Roscosmos - kraftfulde NASA -antenner vil blive brugt til at kommunikere med enheden i Jupiters bane. Alligevel forpligter projektets internationale status …
Endelig, hvorfor blev Ganymede valgt til undersøgelsen, og ikke Europa, mere lovende med hensyn til at søge efter et hav under isen? Desuden blev projektet oprindeligt betegnet som "Europe-P". Hvad fik russiske forskere til at genoverveje deres hensigter?
Svaret er enkelt og lidt ubehageligt. Det var faktisk oprindeligt beregnet til at lande på overfladen af Europa.
I dette tilfælde var en af nøglebetingelserne beskyttelse af rumfartøjet mod påvirkningen af strålingsbælterne på Jupiter. Og dette er ikke en fjernet advarsel - Galileo interplanetariske station, der kom ind i Jupiters kredsløb i 1995, modtog 25 dødelige doser stråling på sin første bane. Stationen blev kun reddet af effektiv strålingsbeskyttelse.
I øjeblikket har NASA de nødvendige teknologier til strålingsbeskyttelse og afskærmning af rumfartøjsudstyr, men desværre har Pentagon forbudt overførsel af tekniske hemmeligheder til den russiske side.
Vi var nødt til hurtigt at ændre ruten - i stedet for Europa blev Ganymede valgt, der ligger i en afstand af 1 million km fra Jupiter. At komme tættere på planeten ville være farligt.
