Европа и Энцелад. Фото: НАСА
Охота за потенциальной жизнью на Марсе с каждым годом становится все более активной. Но некоторые ученые заглядывают за пределы Красной планеты, где скрываются интересные небесные тела.
Этим летом планируется запустить два марсианских ровера: Марс-2020 и Розалинду Франклин. Оба 6-колесных транспорта займутся поисками признаков древней марсианской жизни, а корабль НАСА Марс-2020 также планирует собрать образцы для потенциального возвращения на Землю в 2031 году.
Эти миссии относятся к программе НАСА «Следуй за водой», которая установила, что миллиарды лет назад Красная планета была теплым и влажным миром с реками, озерами и даже большим океаном.
Современная марсианская поверхность – сухая пустыня. Однако во внешней Солнечной системе есть объекты с огромными объемами жидкой воды, скрытой под ледяными слоями. Наибольший интерес вызывают спутник Сатурна Энцелад и луна Юпитера Европа. Полагают, что под их поверхностями есть океаны, которые контактируют с каменистыми ядрами, что запускает различные химические реакции.
Многие исследователи верят, что под ледяной корой этих спутников могут плавать крошечные инопланетные организмы. Поэтому ученые стремятся отправить миссии, чтобы проверить догадку и заглянуть в глубины потрясающих миров.
Отправляемся к Европе
Спутник Юпитера Европа. Фото: НАСА
У НАСА уже есть миссии по исследованию Европы. Это зонд Europa Clipper, запуск которого запланирован на середину 2020-х гг. Зонд прибудет на орбиту вокруг Юпитера, выполнит десятки облетов над Европой, охарактеризует ее океан и ледяную поверхность. Также есть миссия ЕКА JUICE, которая изучит Европу вместе с Каллисто и Ганимедом. Ее запуск запланирован на 2022 год.
Первые миссии выполнят лишь поверхностную разведку. Но собранные данные помогут понять, нужно ли нам пытаться пробраться сквозь лед и заглянуть глубже. Пока спускаемый аппарат существует лишь в качестве концепции. Но полноценная миссия должна пробурить отверстие на глубину хотя бы 10 см и проанализировать лед.
Даже на такой скромной глубине биомолекулы должны получать достаточную защиту от вредного излучения. Не будем забыть, что Европа вращается внутри радиационного пояса Юпитера, поэтому ледяная поверхность получает большие дозы радиации.
Финальная часть программы по изучению Европы должна включать исследование подповерхностного океана. Подозревают, что объем воды вдвое превосходит все земные океаны. Ученые хотят как-то погрузить в океан робота, который сможет все изучить и найти признаки жизни.
Один из проектов планирует использовать механизм, который будет изучать океаны под поверхностью Европы и Энцелада. Фото: НАСА
Один из вариантов – робот в форме кальмара, который будет перемещаться вдоль ледяной поверхности со стороны океана. Но это непросто, так как толщина ледяной поверхности охватывает 15-20 км! В НАСА пытаются ускорить разработку столь передовых технологий с помощью программы SESAME.
SESAME – атомная система проникновения, которая за 3 года должна пробурить глубину в 15 км. Понадобится также отправить посадочную площадку, которая будет работать в качестве ретранслятора между системой и Землей.
Сейчас различные компании и группы ученых пытаются усовершенствовать конкретную разработку, предлагая различные системы проникновения. Например, компания Honeybee разрабатывает гибридную концепцию SLUSH, которая применяет термические и механические средства бурения.
Модель аппарата, который могут использовать для исследования подповерхностных океанов на спутниках. Фото: НАСА
В компании Honeybee рассказывают:
«SLUSH использует механическое сверло для разрушения пласта и частично плавит фрагменты, чтобы обеспечить эффективную транспортировку материала за зондом. Слякоть ведет себя как жидкость, несмотря на то, что она частично заморожена. Это позволяет значительно снизить мощность для таяния такого большого объема льда».
Главная проблема заключается в тепловом воздействии. Сверло сильно нагревается и нужно как-то сбрасывать это тепло. Существуют и другие трудности. Например, могут возникнуть проблемы со связью через трос, если бур окажется слишком глубоко.
Ледяной пласт Европы – динамичная среда и есть риск того, что плиты движутся. То есть, в любой момент система бурения может сломаться. При этом нужно не забывать о максимальной стерилизации, так как недопустимо земными микробами загрязнять чужую среду, иначе испортятся образцы.
Но не все так оптимистично смотрят на проекты по исследованию Европы. Например, исследователь SESAME Сэм Хауэлл считает, что большинство нужных технологий бурения появятся лишь спустя 10-15 лет. Но, если начать сейчас, то уже в 2030-х гг. можно говорить о настоящих запусках.
Направляемся к Энцеладу
Спутник Сатурна Энцелад. Фото: НАСА
Некоторые из описанных ранее стратегий можно использовать и на Энцеладе. Хотя полагают, что океан на этом спутнике может оказаться более глубоким и доступным для изучения. Дело в том, что на поверхности фиксируют ряд трещин («тигровые полосы») и десятки гейзеров. Последние сквозь трещины выбрасывают воду и ценный материал для исследователей.
Полагают, что материал гейзера поступает из океана Энцелада. То есть, тигровые полосы служат доступом к изучению подповерхностного океана. И этой удачной лазейкой можно воспользоваться.
Представители Лаборатории реактивного движения занимаются проектом EELS. Это змеевидный робот с длиной в 4 м, который будет пробираться сквозь эти трещины, пока не доберется до жидкой воды. Также к этому механизму планируют добавить посадочный аппарат, зонд расплава и орбитальный аппарат, который передаст данные на Землю.
Даже если в НАСА не одобрят миссию, всегда можно воспользоваться гейзерами. Например, зонд Кассини пролетал над ними. Можно запустить зонды, которые пролетят во время выброса и соберут образцы для анализа. Пока есть несколько предложений на этот счет, но конкретной миссии не выбрали.
Команда Europa Clipper заявила, что попытается пролететь сквозь шлейфы Европы, если такой маневр вообще возможен. Поэтому остается следить за обновлениями и ждать новых исследований.
