Будет ли путешествие к ледяным спутникам?

22:06 16/04/2016
Комментарии 0 👁 779

Энцелад

НАСА представило проекты очередного конкурса концептов 2016 г. Innovative Advanced Concepts (NIAC-2016). Как обычно, первый раунд содержал внушительное множество странных и удивительных технологических концепций с потенциалом революционизировать освоение космоса. 1-й этап конкурса подразумевает награду для каждой команды в 100000 $. Фонд направлен на содействие в течение девяти месяцев проекта, анализ концепций и, в случае удачи, плавный переход во вторую фазу – реализацию отобранного проекта. Среди 13 отобранных на первой стадии проектов есть и посадочный зонд на ледяные спутники планет гигантов, включающий и модуль для исследования подповерхностного океана.

В классическом научно-фантастическом романе Жюля Верна “Путешествие к центру Земли” профессор Отто Лиденброк и его команда добрались до одного исландского вулкана для научных исследований и открыли гигантский подземный океан помимо других чудес, чтобы потом спастись для завершения миссии. Это точно то, что некоторые хотят осуществить в реальности, но уже на спутниках планет-гигантов – Европе и Энцеладе. Ранее были изучены несколько концептов для исследования подповерхностных океанов этих тел, например, автономный подводный криобот. Однако, доступ к подповерхностному океану до сих пор остаётся сильной проблемой, несмотря на то, что достигнут определённый прогресс в разработке “инопланетных” буров.




Очередным предложенным концептом является доставка автоматической системы типа “земля-подземелье”, так называемый “Исследователь Криовулканов Ледяных Лун” ICE (Icy-moon Cryovolcano Explorer). Она должна сесть на поверхность ледяного тела недалеко от криовулкана, проникнуть в его кратер, выполнить научные исследования внутри жерла или расселины и выпустить криобот в подповерхностный океан.

ICE включает три модуля: поверхностный модуль, спускаемый модуль и подводный бот. Поверхностный модуль высаживается на лёд и выпускает спускаемый модуль. Спускаемый модуль несёт бот и должен проникнуть в жерло как заправский альпинист всеми путями – качением, взбиранием, спусканием на верёвке и прыжками. Оценочная плотность испускаемых криовулканом газов в фонтане достаточна низка, поэтому её динамическое давление (менее 1 Па) не должно быть препятствием для спуска. Поверхностный модуль вырабатывает энергию (с помощью РИТЭГ или солнечных батарей) и поддерживает связь с Землёй. Спускаемый модуль питается и поддерживает связь с поверхностным модулем через кабель. Это должен быть чрезвычайно автономный аппарат, который может быстро реагировать на динамически меняющееся окружение типа внезапного извержения и оставаться жизнедеятельным в случае задержек связи. Когда он достигает подповерхностного океана, он выпускает криобот для исследования экзотической среды, которая вероятно может быть и обитаема.




Схема ICE имеет три преимущества. Во-первых, она позволяет проводить научные исследования непосредственно внутри криовулкана. Хотя орбитальные станции могут осуществлять исследования, пролетая через плюмаж фонтанов, относительно большие частицы извержений (до 1 мкм) уже с трудом достигают высоких орбит. А именно такие частицы льда и минералов уже могут содержать информацию об обитаемости подповерхностных океанов. Во-вторых, ICE позволяет исследовать сам подповерхностный океан. В-третьих, он позволяет манипулировать криоботом – поддерживать связь, отслеживать его координаты и подпитывать его в случае необходимости. Поскольку радиоволны не распространяются в воде, то связь и локация бота будут осуществляться акустически. Спускаемый модуль будет передавать получаемые данные по оптоволоконному кабелю на поверхностный модуль, а тот на Землю.

В предлагаемой заявке будут (1) разработаны концепты миссии для ICE, (2) определены первичные риски миссии и способы их минимизации, (3) проведён анализ осуществимости миссии, который будет включать ряд тестов систем, в том числе с использованием макетов (например, определён предпочтительный способ передвижения спускаемого в жерло модуля), а также возможностей программного обеспечения для автономности. Эти задачи помогут определить главнейшие требования для будущей системы, включая возможные научные цели, необходимое энергообеспечение, требования к живучести и т.д.

По материалам АМС «Новые Горизонты»

Добавить комментарий