Энцелад, ледяной спутник Сатурна, привлекает внимание учёных одним из самых интригующих явлений в Солнечной системе — гигантскими шлейфами, извергающимися из его южного полюса. Согласно научным моделям, эти выбросы, известные как криовулканизм, возникают из-за приливных сил, воздействующих на подповерхностный океан. Жидкая вода из этого океана пробивает ледяную кору и выбрасывается в космическое пространство, предоставляя уникальную возможность для исследований.
Специалисты из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) считают, что непосредственное изучение состава этих шлейфов является наиболее перспективным способом обнаружить органические молекулы и потенциальные признаки жизни в океане Энцелада.
Приоритет Энцелада
В своём Десятилетнем обзоре планетарной науки на 2023–2032 годы Национальная академия наук, инженерии и медицины США (NASEM) присвоила миссии по исследованию Энцелада с помощью орбитального и посадочного аппаратов второй по значимости приоритет. Эта миссия, получившая название Orbilander, рассматривается как ключевой шаг не только для поиска внеземной жизни, но и для понимания того, почему в некоторых потенциально обитаемых мирах жизнь может так и не возникнуть.
Группа экспертов Team X под руководством Альфреда Нэша из JPL провела детальный анализ проекта, предложив существенные улучшения. Согласно обновлённому плану, запуск модернизированного аппарата предлагается осуществить в ноябре 2038 года с помощью ракеты Falcon Heavy. Путь к системе Сатурна займёт около 7.5 лет, после чего последует годовая фаза сближения и выхода на орбиту вокруг спутника.
Предложение NASA
Научная программа миссии разделена на несколько этапов. Сначала, находясь на высокой орбите, аппарат совершит более десятка пролётов сквозь шлейфы для сбора образцов. Затем, в течение 2.6 лет, он будет постепенно снижать орбиту, после чего выполнит восемь дополнительных заборов вещества на малой высоте.
Обратите внимание: Цифровая диктатура в Китае. У миллионов людей слишком мало шансов иметь возможность жить нормальной жизнью.
Финальной частью орбитальной фазы станет тщательная разведка поверхности в течение года с высоты около 50 км для поиска оптимального места посадки.После этого посадочный модуль Orbilander совершит спуск на поверхность Энцелада, где в течение двух лет будет анализировать образцы льда и замёрзшего материала из шлейфов, пытаясь обнаружить биосигнатуры.
Команда также разработала более бюджетный запасной вариант миссии, который включает только облёт спутника для сбора данных. Однако этот упрощённый сценарий предполагает использование менее совершенных инструментов, сбор меньших объёмов проб на высокой скорости, что повышает риск повреждения или потери потенциальных биологических доказательств.
Создание работоспособного космического аппарата
Из-за огромного расстояния от Солнца и слабого солнечного света, Orbilander будет использовать для энергоснабжения радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) — надёжную технологию, уже применявшуюся в миссиях к Юпитеру и Марсу. Ключевой проблемой здесь является ограниченный запас необходимого для РИТЭГов плутония-238.
Инженеры Team X провели масштабную работу по оптимизации, стремясь максимально уменьшить размер, энергопотребление, массу и стоимость аппарата. Благодаря внедрению перспективных технологий, которые должны быть готовы в ближайшие пять лет, массу корабля удалось значительно снизить. В результате для миссии потребуется всего один РИТЭГ вместо трёх, как у зонда «Кассини».
Вместо традиционных маховиков для ориентации в пространстве будут использоваться двухтопливные двигатели на холодном газе. Все этапы спуска на поверхность возьмёт на себя интеллектуальная система автоматической посадки. Кроме того, применение распределённой архитектуры питания и системы отслеживания пиковой мощности позволило стабилизировать напряжение и одновременно уменьшить вес кабельной сети. В совокупности эти инновации сократили массу аппарата на 846 кг и снизили сметную стоимость миссии на 900 миллионов долларов.
Читайте все последние новости космоса на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.