Революционная идея посадки космического аппарата на Ио — самое вулканически активное тело в Солнечной системе — заключается в отказе от традиционного топлива для спуска.
Ио — это настоящий вулканический ад с сотнями действующих вулканов и лавовыми полями. Удивительная активность этого небесного объекта обусловлена гравитационным воздействием Юпитера, который непрерывно растягивает и сжимает свой спутник во время его движения по орбите, которая занимает всего 42,5 часа — именно столько требуется Ио, чтобы совершить полный оборот вокруг планеты-гиганта. Когда Ио приближается к Юпитеру, сильная гравитация сжимает его, а при удалении напряжение, наоборот, ослабевает. Миллионы лет такого «массажа» создают значительное внутреннее трение, которое нагревает недра спутника и активирует его вулканы.
Основная новация проекта UNAGI, предложенного студентами-инженерами из Университета Сан-Хосе, заключается в применении мощного магнитного поля Юпитера в качестве своеобразного «топлива» для спускаемого аппарата. Космический аппарат будет иметь электродинамический трос длиной 50 километров, который, взаимодействуя с магнитным полем планеты, обеспечит контролируемый спуск без расходов горючего. При посадке аппарат активирует подушки безопасности для смягчения удара, после чего начнется его научная миссия.
«В рамках миссий в дальний космос и даже околоземных полетов, возможность передвижения без топлива крайне важна по нескольким причинам», — отмечают создатели проекта. «Использование электродинамического троса позволяет максимизировать экономию топлива за счет применения факторов окружающей среды, в которой функционирует наш космический аппарат. Это может освободить массу для увеличения полезной нагрузки или других подсистем».
Вдохновение для инновационного решения пришло от нескольких активных космических миссий, включая Juno от NASA, который сейчас исследует Юпитер, а также Europa Clipper и JUICE, находящиеся на пути к системе Юпитера.
Предполагается, что UNAGI будет исследовать внутреннее строение Ио, изменения поверхности из-за вулканической активности, выбросы газов и шлейфы, тектоническую активность, а также взаимодействие спутника с магнитным полем Юпитера. Кроме того, ученые смогут сопоставить процессы на Ио с тем, что происходит на других галилеевых спутниках — Европе, Ганимеде и Каллисто.
Разработчики подчеркивают еще одно преимущество своей системы: «Если спутники или зонды никогда не нуждаются в дозаправке, они теоретически могут оставаться на орбите потенциально бесконечно. В конечном итоге это способствует самому важному результату внедрения системы электродинамического троса — снижению стоимости таких аппаратов».
До сих пор подробным исследованием Ио занимался только аппарат Galileo, функционировавший в системе Юпитера с 1995 по 2003 год. Он получил множество изображений поверхности спутника, включая активные шлейфы, кальдеры и лавовые поля. Учитывая экстремальные условия на поверхности этого спутника, посадка представляет собой серьезную техническую задачу. Тем не менее, новая концепция демонстрирует, как инновационные подходы могут проложить путь к первой посадке на вулканически активный мир, что позволит лучше понять процессы его формирования и эволюции.
Телескоп «Джеймс Уэбб» впервые увидел формирование лун около экзопланеты.
Фото: hi-tech.mail.ru