2017 жылғы 20 желтоқсанда АҚШ Ұлттық аэронавтика және ғарыш басқармасы (NASA) жаңа шекаралар деп аталатын бағдарламаның келесі бағыты туралы шешім қабылдады. NASA Ғылым дирекциясының басшысы Томас Цурбучен баспасөз мәслихатында ғарыш агенттігінің жоспарлары туралы айтты. Оның айтуынша, Жаңа шекаралар бағдарламасы аясында келесі автоматты ғарыш станциясы не Титанға (Сатурн спутнигі), не Чурюмов-Герасименко кометасына барады. Бұл ғарыштық объектілердің қайсысына автоматты ғарыш станциясы баратыны тек 2019 жылы белгілі болады.
НАСА мамандары кометаны таңдаған жағдайда, агенттік оған ғарыш кемесін жібереді, ол оның бетінен сынама алып, содан кейін оларды Жерге жібереді. Бұл финалистік жоба CAESAR деп аталады. Бұл миссияның негізгі мақсаты - кометалар біздің планетамызда тіршіліктің пайда болуына қалай ықпал ететінін түсіну үшін органикалық қосылыстарды жинау. Айта кету керек, Розетта еуропалық станциясы өз бетіне жеткізген Philae зондты Чурюмов-Герасименко кометасына қонды. Алайда зонд Жерге тек телеметрияны жібере алды, содан кейін құрылғымен байланыс үзілді. 2016 жылдың қыркүйек айының соңында Розетта станциясының орбитасы жойылып, кометамен соқтығысуға жіберілді.
Егер НАСА -ның таңдауы Титанның пайдасына жасалса, онда Dragonfly ғарыш аппараты оның бетіне жіберіледі, ол қазірдің өзінде ядролық тікұшақ деп аталды, бірақ сыртқы жағынан ол квадрокоптерге ұқсайды. Айдаһар Титанның бетін сканерлеуі керек, ол неден жасалғанын және қалай реттелгенін анықтау үшін. Сондай -ақ, ғарыштық тікұшақ Сатурнның бұл жер серігінде қандай атмосфералық жағдайлар бар деген сұраққа жауап беруі керек. Америкалық ғарыш агенттігінің мамандары Жерден тыс тіршілік формалары Титанда болуы мүмкін деп есептейді.
Табиғи түстердегі титан (сурет «Кассини»)
Жаңа шекаралар күн жүйесін зерттеу бағдарламасы аясында ең жақсы ғарыштық миссия жобасы байқауының финалистері екі әзірлеуші топ болды, байқауға барлығы 12 үміткер қатысты. Жоғарыда айтылған екі жоба да егжей -тегжейі мен тұжырымдамасын әзірлеу үшін жылына шамамен 4 миллион доллар алады. Олар өздерінің миссияларының барлық ықтимал тәуекелдерін зерттей отырып, өздерінің бағдарламаларын 2019 жылдың шілдесіне дейін аяқтауы керек, содан кейін соңғы ұсыныспен келуі керек. Жеңімпаздың жобасы 2025 жылдың соңында іске қосылады. Әр миссияны әзірлеу үшін шамамен 850 миллион доллар қажет болады, жеңімпаздың жобасы бұл соманы NASA -дан алады, сонымен қатар агенттік ғарышқа ұтқан ғарыш кемесін ұшыруға кететін барлық шығындарды - шамамен 150 миллион доллар алады.
Сарапшылар атап өткендей, жарияланған «баға белгісі» басқа бағдарлама - Discovery аясындағы «жеңіл» ғарыштық миссиялардың бағасынан шамамен екі есе көп, сонымен қатар «флагмандық» роботты станциялар мен NASA кеңістігінің бюджетінен 2-4 есе аз. телескоптар. Жарияланған бюджет зондтарға өте үлкен және ауқымды құралдар жиынтығын, сондай-ақ ұзақ уақыт радиоизотопты қуат көздерін орналастыруға мүмкіндік береді, бірақ олардың мүмкіндіктері мен қызмет ету мерзімі бойынша бұл зондтар Кассини, Галилео және флагмандықтардан төмен болады. Саяхатшылар.
Айта кету керек, «Жаңа шекаралар» бағдарламасы аясында АҚШ ғарыш агенттігі үш сәтті миссиясын аяқтады. Сонымен Juno зонд Юпитердің орбитасын зерттеп жатыр, New Horizons ғарыш кемесі қазіргі уақытта Плутонға қарай бет алды, ал OSIRIS-REx астероидқа оның бетінен үлгілер алу үшін ұшып бара жатыр. Томас Цурбученнің айтуынша, агенттік нақты миссияны іске қосу үшін қандай зымыран тасығыштар қолданылатыны туралы шешім қабылдаған жоқ. Сонымен бірге ол қажетті станциялар мен зондтарды құру бойынша жұмыс басталатын уақытқа қарай SLS ауыр зымыраны, сондай -ақ «ауыр жүк көліктері» жеке ғарыш планетааралық американдық зондтардың жаңа буынын ұшыруға дайын болатынына сенім білдірді..
Титандағы ядролық тікұшақ - DragonFly миссиясы
«Титан - бірегей аспан денесі, тығыз атмосфера, көлдер мен көмірсутектердің нақты теңіздері, заттар айналымы мен қиын климат. Біз Титан бетінде барлық «өмір кірпіштері» бар -жоғын және онда тіршілік бола алатынын түсіну үшін Кассини мен Гюйгенс ісін жалғастырамыз деп күтеміз. Басқа қондыру модульдерінен айырмашылығы, біздің «инеліктер» жүздеген шақырымға жылжып, бір жерден екінші жерге ұшатын болады »,- деді DragonFly миссиясының басшысы Элизабет Тасбақа.
Жердің, Титанның (төменгі сол жақта) және Айдың өлшемдерін салыстыру
Титан - Сатурнның ең үлкен айы және бүкіл Күн жүйесіндегі екінші үлкен ай (Юпитердің айы Ганимедтен кейін екінші). Сонымен қатар, Титан - Күн жүйесіндегі Жерді қоспағанда, оның бетінде сұйықтықтың тұрақты болуы дәлелденген жалғыз дене, сонымен қатар планетаның тығыз атмосферасы бар жалғыз серігі. Осының бәрі Титанды әр түрлі ғылыми зерттеулер мен зерттеулер үшін өте тартымды нысанға айналдырады.
Сатурнның бұл спутнигінің диаметрі 5152 шақырым, бұл Айдан 50% үлкен, ал Титан массасы бойынша біздің планетамыздың спутнигінен 80% үлкен. Сонымен қатар, Титан Меркурий планетасынан үлкен. Титанға тартылыс күші Жердің тартылыс күшінің шамамен жетіншіден бір бөлігін құрайды. Жер серігінің беті негізінен су мұзы мен шөгінді органикалық заттардан тұрады. Титан бетіндегі қысым жер бетіндегі қысымнан шамамен 1,5 есе жоғары, бетіндегі ауа температурасы -170.. -180 градус Цельсий. Төмен температураға қарамастан, бұл спутник өзінің дамуының бастапқы кезеңінде Жермен салыстырылады. Демек, ғалымдар Титанда, атап айтқанда, жер бетіндегі су қоймаларында өмір сүрудің қарапайым түрлерінің болу мүмкіндігін жоққа шығармайды, олардың жағдайлары оның бетіне қарағанда әлдеқайда жайлы болуы мүмкін.
Айдаһар, Джонс Хопкинс университетінің ғалымдарының ойы, көптеген винттермен жабдықталған әмбебап қондырғыш болады, ол тік ұшуға және қонуға мүмкіндік береді. Болашақта бұл ерекше тікұшақпен Титанның беті мен атмосферасын зерттеуге мүмкіндік береді. «Біздің басты мақсаттарымыздың бірі - метан өзендері мен көлдеріне зерттеу жүргізу. Біз олардың тереңінде не болып жатқанын түсінгіміз келеді »,- деді Dragonfly миссиясының жетекшісі Элизабет Тасбақа. «Жалпы, біздің басты міндетіміз - Сатурн спутнигінің органикалық және пребиотикалық химияға бай жұмбақ ортасын жарықтандыру. Ақыр соңында, Титан - бұл планеталық зертхананың бір түрі, онда химиялық реакцияларды Жердегі тіршіліктің пайда болуына себеп болуы мүмкін реакцияларға ұқсас зерттеуге болады ».
Мұндай жоба, егер ол 2019 жылы байқауда жеңіске жетсе, тіпті NASA үшін де ерекше және жаңа болады. Екі ерекшеліктің арқасында Dragonfly қондырғысы бір жерден екінші жерге ауыса алады. Біріншісі - оны өте ұзақ уақыт энергиямен қамтамасыз ететін АЭС болуы. Екіншісі - ауыр зерттеу машинасын Титанның тығыз ауасына көтере алатын бірнеше қуатты винт қозғалтқыштарының жиынтығы. Осының бәрі Айдаһарды тікұшақтарға немесе квадрокоптерге ұқсас етеді, тек ғарыштық ядролық тікұшақ Жерге қарағанда әлдеқайда қатал жағдайда жұмыс істеуге арналған.
Титан бетіндегі Айдаһар ядролық тікұшағы, НАСА иллюстрациясы
Сарапшылар бұл дрон радиоизотопты термоэлектрлік генератор (RTG) шығаратын энергиямен толық қамтамасыз етілетінін айтады. Титанның тығыз және қалың атмосферасы күн энергиясын электр энергиясына айналдырудың кез келген технологиясын тиімсіз етеді, сондықтан атом энергиясы миссияның негізгі энергия көзіне айналады. Ұқсас генератор Curiosity роверіне орнатылған. Түнде мұндай генератор дронның батареяларын толық зарядтай алады, бұл ұшаққа күндізгі уақытта бір немесе бірнеше рейсті орындауға көмектеседі, жалпы ұзақтығы бір сағатқа дейін.
Dragonfly құралдар жинағына мыналар кіретіні белгілі: Титанның жер асты қабатының құрамын зерттей алатын гамма -спектрометрлер (бұл құрылғы ғалымдарға спутниктің астында сұйық мұхиттың бар екендігі туралы дәлелдерді табуға көмектеседі); жарық элементтерінің изотоптық құрамын талдауға арналған масс -спектрометрлер (мысалы, азот, көміртек, күкірт және басқалары); атмосфералық қысымды, температураны, желдің жылдамдығын, сейсмикалық белсенділікті өлшейтін геофизикалық және метеорологиялық датчиктер; оның суретке түсіруге арналған камералары болады. «Ядролық тікұшақтың» ұтқырлығы оған әр түрлі үлгілерді тез жинауға және қажетті өлшемдерді орындауға мүмкіндік береді.
Ұшудың бір сағатында бұл құрылғы 10 -нан 20 шақырымға дейінгі қашықтықты бағындыра алады. Яғни, DragonFly дроны бір ғана рейсте американдық Curiosity роверінің қызыл планетада болған 4 жыл ішінде жасағанына қарағанда үлкен қашықтықты бағындыра алады. Екі жылдық миссиясы кезінде «ядролық тікұшақ» Сатурн айының бетінің әсерлі аймағын зерттей алады. Бортта қуатты электр станциясының болуына байланысты, Тасбақа мәліметтері бойынша, құрылғыдан алынған мәліметтер Жерге тікелей жіберіледі.
Егер жоба конкурста жеңіске жетсе және Күн шекарасын зерттеудің жаңа шекарасы бағдарламасы аясында соңғы мақұлдауды алса, миссия 2025 жылдың ортасында іске қосылады. Сонымен қатар, DragonFly Титанға тек 2034 жылы келеді, онда оқиғалардың қолайлы дамуымен ол өзінің бетінде бірнеше жыл жұмыс істейді.
«Кеңестік» кометаға барар жолда - ЦЕЗАРЬ миссиясы
Қазіргі уақытта «Жаңа шекаралар» байқауында жеңіске жетуге үміттеніп отырған екінші миссия CAESAR зондты болуы мүмкін - NASA -ның бірінші ғарыш аппараты кометаның бетінен ұшқыштар мен органикалық заттардың үлгілерін алып, содан кейін Жерге қайтады. «Кометаларды күн жүйесінің ең маңызды, бірақ сонымен бірге аз зерттелген объектілері деп атауға болады. Кометалар құрамында Жер «қалыптанған» заттар бар, сонымен қатар олар біздің планетамызға органикалық заттардың негізгі жеткізушілері болды. Кометалардың Күн жүйесіндегі басқа белгілі денелерден ерекшелігі неде? Кометалардың интерьерінде әлі күнге дейін Күн жүйесінде дүниеге келген ұшқыштар бар », - дейді CAESAR миссиясының басшысы Стив Сквайрс.
Чурюмов-Герасименко кометасының 2014 жылғы 19 қыркүйекте Розетта камерасымен түсірілген суреті
NASA планетарлық бөлімінің басшысы Джим Гриннің айтуынша, бұл миссия өте жақсы зерттелген кометаға жіберілетін болады, оның маңында тағы бір зонд барған, біз Розетта атты еуропалық миссия туралы айтып отырмыз. 67P индексі бар комета «кеңес» деп аталады, өйткені оны кеңес астрономдары ашқан. Бұл қысқа мерзімді комета, орбиталық кезеңі шамамен 6 жыл 7 ай. Чурюмов-Герасименко кометасы КСРО-да 1969 жылы 23 қазанда ашылған. Оны кеңес астрономы Клим Чурюмов Киевте Светлана Герасименконың сол жылдың қыркүйегінде Алма -Ата обсерваториясында түсірген басқа бір кометаның - 32Р / Комас Соланың фотопластинкаларында тапқан (жаңа сурет құйрықты жұлдыздың алғашқы суреті) 1969 жылдың 11 қыркүйегінде түсірілген)).67P индексі бұл 67-ші қысқа мерзімді ашық комета екенін білдіреді.
Чурюмов-Герасименко кометасының кеуекті құрылымы бар екендігі анықталды, оның көлемінің 75-78% -ы бос. Кометаның жарықтандырылған жағында температура -183 -тен -143 градусқа дейін. Кометада тұрақты магнит өрісі жоқ. Соңғы бағалаулар бойынша оның массасы 10 миллиард тонна (өлшеу қателігі 10%бағаланады), айналу кезеңі 12 сағат 24 минут. 2014 жылы Розетта аппаратын қолдана отырып, ғалымдар кометадан 16 органикалық қосылыстың молекулаларын таба алды, олардың төртеуі - ацетон, пропанал, метил изоцианаты және ацетамид - бұрын кометалардан табылмаған.
Америкалық ғарыш агенттігі өкілдерінің айтуынша, жақсы зерттелген кометаға жіберілетін CAESAR миссиясын таңдау үш құсты бір таспен өлтіруге мүмкіндік береді - бұл миссияны қауіпсіз, арзан етеді, сонымен қатар оның ұшуын тездетеді. Сквайрстың айтуынша, кометадан Жерге топырақ жинау және қайтару үшін капсула орнату да маңызды рөл атқарады. Бұл капсуланы бұрын жапон ғарыш агенттігі Hayabusa зондына жасаған. «Бұл капсуланы таңдау ЦЕЗАР миссиясына құсу құйрығынан ұшатындарды ұшу кезінде жер бетіне тигенге дейін қатып қалған күйде ұстайтын капсуланы қажет ететіндігімен түсіндіріледі. Хаябуса зондына арналған капсула оны бірнеше жүз градусқа дейін қыздыруға кедергі келтіретін жылу қалқаны бар, бұл біздің технологияларды қолдану арқылы мүмкін », - деп атап өтті американдық ғалым.
CAESAR зондының мүмкін көрінісі, NASA иллюстрациясы
NASA жоспарларына сәйкес, CAESAR зондына ионды қозғалтқыш орнатылады деп жоспарлануда. Ол Чурюмов-Герасименко кометасының бетіне салыстырмалы түрде тез жетеді. Стив Сквайрс үміттенгендей, оның заттарының үлгілері 2038 жылы Жерде болуы мүмкін.
