Поиск жизни и секретов Вселенной: зачем человечество запустило миссию к Юпитеру

В пятницу, 14 апреля, Европейское космическое агентство (ЕКА) запустило космическую миссию JUICE (от английского названия JUpiter ICy moons Explorer – исследователь ледяных лун Юпитера), которая будет искать ответ на один из наиболее интригующих вопросов: существуют ли условия для жизни за пределами Земли. Главная цель миссии – исследовать ледяные спутники Юпитера – Ганимед, Европу и Каллисто и узнать, есть ли вероятность того, что в их океанах скрыта инопланетная жизнь.

Ученые пытаются получить ответ на вопрос о том, было ли зарождение жизни на Земле уникальным случаем и могут ли существовать условия для жизни в мирах, сформировавшихся вокруг газовых гигантов.

Несмотря на то, что зонд прибудет в систему Юпитера только в 2031 году, ученые уже надеются получить революционные данные. Подробности в статье The Conversation рассказала Кароль Ларигодери из Национального центра космических исследований (CNES), которая является заместителем директора по проектам в области наук о Вселенной и руководительницей французской части проекта JUICE.

Ракета с рисунком украинки

JUICE получил зеленый свет от чиновников всего 11 лет назад и, несмотря на спутавшую ученым все карты пандемию COVID, ракета оказалась на стартовой площадке всего лишь с 9-месячным опозданием. Интересно, что ракета, кроме официальных логотипов, была украшена рисунком украинки Ярины Закалюжной. В 2021 году 8-летняя девочка выиграла конкурс рисунков Juice up your rocket, объявленный ЕКА.

Ярина Закалюжный рисунок на ракете зонд JUICE Юпитер

На финансирование проекта был выделен 1 миллиард евро в рамках программы ЕКА "Космическое видение". В общей сложности участникам программы стали по меньшей мере 13 стран ЕС, а также Соединенные Штаты, Япония и Израиль.

Зонд имеет размах крыльев 28 метров, антенну связи длиной 2,5 метра. Вес – почти 6 тонн на старте (большая часть – горючее, которое будет потрачено на маневрирование зонда) и оснащен десятью приборами, общим весом менее 280 кг.

Ларигодери отмечает, что миссия JUICE должна найти (по крайней мере, попробовать) ответы на два вопроса:

как формируются планеты и зарождается жизнь?
как возникла нынешняя Вселенная и из чего она состоит?

Жизнь вне Земли

Юпитер является самой большой планетой солнечной системы, вокруг которой кружат от 82 до 95 спутников – больше, чем у любой другой планеты. Причем значительная часть этих спутников была открыта за два последних десятилетия.

О том, что на спутниках Юпитера наблюдается деятельность, свидетельствующая о существовании органики, ученые узнали благодаря космическому телескопу "Хаббл" и зондам NASA "Вояджер", "Галилео" и "Юнона".

Еще в 1995 году "Галилео" обнаружил воду на лунах Юпитера. Тогда ученые получили данные о том, что гигантские редкие океаны были обнаружены на ледяных спутниках – Каллисто, Европа и Ганимед, а также на вулканическом спутнике Ио.

Почти 20 лет спустя, в 2014 году, "Хаббл" обнаружил на Европе гейзеры, основы которых оказались покрытыми солями, в том числе карбонатами. Поэтому ученые подозревают, что Европа может отвечать четырем критериям пригодности для жизни:

углерод, водород, кислород, азот (CHON) – основа для живых существ;
вода в жидком состоянии;
энергия, обеспечивающая развитие жизни;
стабильная среда (орбита, вращение, средние температуры...)

Основная цель – Ганимед

Ганимед, кроме гигантского океана, в котором могли зародиться живые организмы, имеет магнитное поле, аналогичное существующему на Земле. Это важно, поскольку такое поле защищает живые организмы на планете от космических лучей и радиационных частиц.

Юпитер и его спутники – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто

Автостопом по Солнечной системе

Девятилетний полет JUICE в Юпитер будет не только длительным, но и со своими поворотами и ускорениями. Для этого космический аппарат будет "цепляться" за четыре разных планеты и спутники, которые изменят и ускорят его траекторию. Это позволит ему сэкономить горючее.

У миссии JUICE есть и своеобразный "противник". Все 9 лет космическому аппарату придется бороться с самым высоким в Солнечной системе уровнем радиации. Поэтому его электронные модули были размещены в полостях и защищены свинцовым экраном.

JUICE также ожтдают температурные горки: рядом с Венерой он будет "наслаждаться" жарой в +250°C, а уже приближаясь к Юпитеру "зимовать" при -230°C. Чтобы поддерживать стабильную внутреннюю температуру, космический аппарат покрыли многослойной теплоизоляцией из серого кремниево-алюминиевого сплава, за что зонд получил прозвище "серебряный красавец".

"Зеленый" космос

Разработчикам зонда также пришлось придумать, как обеспечить работу аппарата вблизи Юпитера, где он будет получать солнечную энергию в 25 раз меньше, чем если бы летал вокруг Земли. Можно было использовать радиоактивные батареи, но Европа, в отличие от США, России и Китая, не способна производить их в промышленных масштабах, поэтому от этой идеи отказались.

В результате JUICE получил огромные солнечные панели, площадь которых составляет 85 метров квадратных. Они обеспечат мощность 1000 Вт, которые позволят работать всем приборам на аппарате. На Земле с такой мощностью работает разве что маленький фен.

Не только Юпитер

Среди приборов на борту зонда есть спектрометр (MAJIS), который позволит получить изображение Луны (мимо которой будет лететь JUICE) и Юпитера, а также определять физико-химический состав поверхности спутника Земли.

MAJIS будет изучать их ледяные покровы и жидкую воду, что позволит ученым определить места посадки для будущих исследований, а также оценить структуру и динамику атмосферы Юпитера.