Ганимед: на пороге открытий

В НПО имени Лавочкина, где создавались все отечественные межпланетные станции, а сейчас строятся аппараты лунной программы и орбитальные обсерватории серии "Спектр", прорабатывается проект "Лаплас".

Это два аппарата, которые в ближайшее десятилетие планируют отправить к Юпитеру. Цель исследований — спутник Юпитера, Ганимед. Еще один объект изучения – Меркурий. Планета входит в так называемую "земную группу планет", но знания землян о нем – самые общие. Этот пробел должна восполнить миссия "БепиКоломбо". В проекте принимают участие ЕКА, Роскосмос и JAXA. На аппарате, который отправится к самой маленькой планете Солнечной системы через два года, будет установлен российский прибор для поиска воды.

В знаменитом НПО имени Лавочкина, где создавались все отечественные межпланетные станции, готовится новый уникальный проект "Лаплас". Это два аппарата, которые в ближайшее десятилетие, планируют отправить к самой большой планете в Солнечной системе — Юпитеру. В истории отечественной космонавтики такое дальнее путешествие впервые!

"Лаплас" — это проект исследования системы Юпитера. Это новый шажок нашего предприятия в неизведанное для нас направление. В прошлом году нами сделан авант-проект, который показал возможность реализации миссии к Юпитеру. Проект подразумевает наличие в составе как орбитального, так и посадочного аппаратов. Это дает нам возможность, как дистанционных исследований спутника Юпитера, так и контактных исследований", — рассказал Илья Ломакин, главный конструктор по теме "Лаплас-П" НПО им. С.А. Лавочкина.

Планета Юпитер — газовый гигант, не имеющий поверхности. Вокруг него вращается более 60-ти спутников. 4 из них, так называемые Галилеевские, открытые еще в XVII веке, представляют наибольший интерес для ученых. Особенно — Ганимед. Именно он станет главной целью российских исследований.

"Ганимед, это спутник — самый большой в этой системе. Мы точно знаем, что там много воды, вода, вероятно, там может присутствовать не только в виде водяного льда, а вот из-за этого разогрева, о котором я говорил, могут быть подземные жидкие резервуары воды. И в этом плане очень интересно проверить, и, я думаю, что это обязательно будет проверено со временем, смогла ли в такой среде возникнуть примитивная жизнь", — отмечает Игорь Митрофанов, заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН.

Программа "Лаплас" включает в себя 2 аппарата. Один будет работать на орбите Ганимеда и изучать его магнитосферу. Он же станет ретранслятором для второго зонда, который сядет на поверхность, и пробурит лед, под которым — океан теплой воды.

"Современные миссии европейские и американские – это, в основном, орбитальные миссии, которые не предусматривают проведения контактных исследований. Мы же запланировали после посадки на поверхность Ганимеда проведение некоторых работ, связанных с бурением и локальным исследованием взятых проб льда", — рассказывает Илья Ломакин, главный конструктор по теме "Лаплас-П" НПО им. С.А.Лавочкина.

Ученые планировали послать зонды только к Европе, еще одному ледяному спутнику Юпитера. Однако последние данные показали, орбита Европы в зоне самых мощных радиационных поясов газового гиганта. Для аппаратуры межпланетной станции — это губительно.

"Юпитер ускоряет электроны до тех энергий, что и Солнце. Конкурирует с Солнцем в этом смысле. Конечно, это не звезда, но что-то звездное в Юпитере есть", — считает Анатолий Белов, заведующий лабораторией вариаций космических лучей ИЗМИРАН.

Для полета к Ганимеду радиационные пояса Юпитера все равно придется пересекать, и поэтому главная задача инженеров – создать эффективную защиту электроники. Это сверхсложное решение станет настоящим прорывом в космических технологиях.

"У него гораздо сильнее магнитное поле, более мощные радиационные пояса. И вот один из вызовов работы над такой миссией это радиационная стойкая электроника. Но она нужна не только для этого: все наши искусственные спутники, работающие не в таких экстремальных условиях, они тоже страдают от этого. Все межпланетные полеты, с человеком или без, когда космический аппарат в открытом космосе, он подвержен влиянию радиации. Поэтому здесь может прорыв быть сделан, он окажет влияние на всю нашу космическую технику", — полагает Лев Зелёный, директор Института космических исследований, вице-президент РАН.

Недавно на полярную орбиту Юпитера вышел аппарат НАСА "Юнона". Главная задача миссии — изучение магнитосферы газового гиганта, чтобы подтвердить или опровергнуть гипотезу о существовании у планеты твердого ядра. Ученые полагают, что Юпитер первым сформировался в Солнечной системе и во многом повлиял на возникновение других планет.

"Формирование всей нашей Солнечной системы, в том числе и Земли, оно было определено в свое время, Юпитером. Это же загадка. Есть гипотеза о твердом водороде в ядре. Или еще вот из чего-то оно состоит. Возможно оно металлическое, может быть оно минеральное", — размышляет Олег Кораблёв, заместитель директора Института космических исследований РАН.

После завершения научных исследований, зонд "Юнона" будет сведен с орбиты в атмосферу Юпитера. Через несколько лет к планете-гиганту отправится и европейский научный зонд JUICE, с российской научной аппаратурой для поисков признаков жизни.

"Это такой очень тонкий и точный инструмент для исследования атмосферы Юпитера на различных уровнях, тут ему даже может быть нет равных. Это очень дорогой прибор, и мы можем гордиться, что у нас есть такие технологии в стране, которые позволяют работать в этом диапазоне", — признается Олег Кораблёв, заместитель директора Института космических исследований РАН.

И если Юпитер — самая большая планета Солнечной системы, то Меркурий самая маленькая. Ученые считают, что эти планеты являются условными границами, куда в будущем может долететь человек.

"Исследования двух вот этих экстремальных границ нашей планетной системы, внутренней области нашей планетной системы. Внутри, это самая близкая планета — Меркурий, и далеко — это Юпитер и его спутники. Поэтому они являются достаточно интересными, притягательными", — поясняет Игорь Митрофанов, заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН.

Через пару лет к первой планете от Солнца отправится аппарат "BepiColombo". В Европейском проекте принимает участие и Россия.

"Наши ученые будут иметь доступ ко всем научным данным, которые будут получаться в ходе всех исследований. Мы будем делиться нашими данными. Аналогично руководители других экспериментов, других приборов будут делиться с нами теми данными, которые они получили. Это означает, что выгоду получать те, кто потом, получив эти знания, осознав эти научные достижения, сможет превратить в свою пользу", — рассказывает Игорь Митрофанов, заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН.

Ядро Меркурия, гигантского диаметра, а Солнце так близко, что раскаляет поверхность до 400 градусов. Однако, есть версия — в приполярных областях планеты, куда не попадают солнечные лучи, есть вода! Именно ее будет искать российский прибор — меркурианский гамма-нейтронный спектрометр, который установят на борту европейского научного зонда "БепиКоломбо".

"Испытания сейчас заканчиваются. Они длились восемь суток. И в течение этого времени мы проверяли воздействие вакуума и температуры на прибор. Всё нормально, сейчас будем из камеры выходить", — показывает Александр Козырев, старший научный сотрудник отдела ядерной планетологии ИКИ РАН.

Меркурий очень похож в некотором роде на Луну. И то, что мы собираемся искать своим прибором — это летучие соединения или даже может быть водяной лед, который может содержаться в кратерах, в таких ледяных ловушках постоянных затененных областях. И возможно, механизм образования такого, таких летучих соединений, такого в ловушках, он очень похож на механизм образования на Луне.

Подобный прибор, разработанный учеными Института космических исследований, уже успешно зарекомендовал себя в лунных и марсианских миссиях. Его уникальная способность – дистанционно находить воду под поверхностью небесных тел. Вода решает главную задачу – строительство лунных и марсианских поселений.


"Мы обязательно должны, как космическая держава, иметь всегда доступ на те рубежи, на которых уже находятся, на которые нацеливаются наши коллеги, наши партнеры. Мы ни в коем случае не должны оказаться в ситуации, когда какие-то новые знания, новые открытия, окажутся недоступными нам, как исследователям космоса. В этом смысле мы говорим о будущей выгоде, о той выгоде, которую сейчас мы имеем, например, благодаря газовым месторождениям Сибири, благодаря тому, что наши предки, когда то пошли на восток и эту Сибирь освоили", — считает Игорь Митрофанов, Заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН.

Межпланетные исследования, расширяя горизонты наших знаний, дают ключ к разгадке многих тайн мироздания. Дают возможность предугадать грядущие изменения климата, защититься от астероидов, найти новый источник энергии. Но самое главное, найти ключ к бессмертию всего человечества.