Притяжение Юпитера

Сразу несколько космических миссий нацелились на Юпитер и его спутники. Эксперты уверены: страны, которые отработают технологии по ходу этих исследований, станут лидерами межпланетных перелетов

Материалы подготовили Елена Кудрявцева, Кирилл Журенков

Европейское космическое агентство (ЕКА) шлет к Юпитеру аппарат в рамках миссии JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer — "исследователь ледяных спутников Юпитера"). Он будет исследовать как сам газовый гигант, так и его четыре крупных спутника — Европу, Ганимед, Ио и Каллисто. Главные задачи миссии — изучение загадочной атмосферы Юпитера, в которой сотнями лет бушуют штормы и бьют молнии длиной в тысячи километров, а также попытка заглянуть под ледяной покров его спутников. У ученых есть основания предполагать, что Европа и Ганимед подо льдом скрывают настоящие океаны, где, как считают экзобиологи, возможны внеземные формы жизни. В начале года в научном мире произошла сенсация: были опубликованы снимки телескопа "Хаббл", которые зафиксировали гейзеры на Европе. Это резко поменяло всю стратегию исследований: вместо того чтобы пытаться проникнуть через многокилометровую ледяную кору, достаточно поместить приборы в нужное время в нужном месте и поймать для анализа океаническую воду. Тем более что иногда для анализа достаточно совсем небольшого количества водяного пара.

Чтобы выполнить эту задачу, аппарат миссии JUICE оснастят сложнейшими приборами, в создании одного из которых примут участие и российские ученые из Института космических исследований РАН и Московского физико-технического института (МФТИ). Они разработают терагерцевые детекторы. Приборы, работающие в терагерцевом диапазоне, способны определять вещество в предельно малых концентрациях, что интересует не только ученых, но и, к примеру, специалистов по безопасности. Не случайно после трагедии 11 сентября во всех аэропортах США были установлены именно терагерцевые детекторы, которые "видят" взрывчатку, оружие и наркотики в закрытом багаже. В России в середине 2000-х, и об этом мало кто знает, тоже создали два подобных детектора — для телескопа "Гершель", который был запущен на орбиту в 2009 году и дал много ценных сведений.

— Но на межпланетных космических аппаратах прибор такого класса до сих пор использовался один раз,— говорит замдекана факультета проблем физики и энергетики МФТИ Александр Родин,— для исследования кометы Чурюмова — Герасименко. Он был запущен в 2004 году на зонде "Розетта" и сейчас, в марте 2014-го, должен наконец достичь цели. Других примеров нет, поэтому создать такое устройство для проекта JUICE очень престижно.

Впрочем, дело не только в престиже, но и в эффективности: только этот прибор и способен изучать экзосферы спутников Юпитера — очень разреженные атмосферы, которые содержат совсем крохотное количество вещества. Недавно они были обнаружены у спутников Юпитера. Так как ученые исходят из предположения, что жидкие океаны Европы и Ганимеда покрывает стокилометровая корка льда, ясно, что, если мы даже посадим туда аппарат, нам никогда до этой воды не добраться. Но, оказывается, какая-то часть водяного пара пробивается на поверхность через микротрещины. Вот ее-то и способен уловить и изучить подобный прибор.

— Если такое случится, это будет настоящая революция в понимании природы подледных океанов на спутниках Юпитера,— говорит Александр Родин из МФТИ.— Вряд ли мы сможем точно сказать, есть там жизнь или нет, но наконец перейдем от предположений к реальному изучению.

Мало того. Терагерцевый детектор может измерять также и скорость ветра — по тому же принципу, что и гаишник, определяющий скорость автомобиля. А без знания скорости ветров построить адекватную модель юпитерианской атмосферы невозможно. Судя по расчетам, необычная динамика перемещения "воздушных" масс на Юпитере связана с потоками тепла, идущими изнутри планеты. В итоге здесь дует ветер со скоростью 600 километров в час и свирепствуют ураганы-долгожители, которыми объясняют, например, знаменитое Красное пятно Юпитера, замеченное астрономами с Земли еще в XVII веке.

Атмосфера Юпитера намного сложнее, чем атмосфера Марса, Венеры или Земли. Мы о ней почти ничего не знаем. По словам Александра Родина, ее изучение станет настоящим научным прорывом, так как позволит создавать математические модели атмосфер нового поколения и в числе прочего продвинет в очень практических вещах. Например, в прогнозе погоды.

В ЕКА подчеркивают: исследование Юпитера — дело молодых. Ожидается, что оборудование для JUICE будет создано к 2018 году, а сама миссия достигнет цели еще через 6-8 лет. Помимо России в миссии участвуют Германия, Франция, Япония и Польша. А вот США из проекта вышли, занявшись освоением Юпитера в одиночку: они запустили космический аппарат "Юнона", который долетит до планеты в 2016-м. Показательно, что две недели назад НАСА получило еще 15 млн долларов из бюджета на аппарат "Клипер", который отправится исследовать юпитерианскую Европу в 2024-м. Словом, вскоре гости с Земли станут для Юпитера привычным делом.