Europa Lander — проект спускаемого аппарата в рамках астробиологической миссии по изучению Европы , спутника Юпитера , разрабатывавшийся НАСА во второй половине 2010-х годов . По состоянию на 2023 год, миссия Europa Lander не включена в бюджет NASA и не является приоритетной в соответствии с десятилетним обзором планетарной науки, подготовленном в 2022 году для NASA Национальным научным фондом США.

Целями миссии являются поиск биосигнатур в верхних слоях поверхности Европы, изучение состава поверхностного и подповерхностного материала, определение вероятности наличия жидкой воды под поверхностным слоем.

История

Конгресс США обнародовал директиву по поводу миссии на Европу со спускаемым аппаратом, после чего НАСА инициировало проработку этой миссии в 2016 году . Дивизион НАСА по изучению планет ( англ. Planetary Science Division ) опубликовал свой отчёт по миссии в феврале 2017 года , который содержал результаты полугодовой детальной проработки концепции данной миссии . Отчёт содержал данные по научной ценности и по возможному дизайну спускаемого на Европу аппарата .

Главной целью миссии будет поиск органических индикаторов жизни в настоящем или прошлом Европы . Вероятно, под ледяной поверхностью Европы из жидкой воды, причём его объём примерно в два раза превышает объём всех океанов на Земле. Спускаемый аппарат может изучить возможные следы выхода воды и застывших солей из этого океана через расщелины на её поверхности .

Ранее НАСА проводило оценку проектов миссий со спускаемыми на Европу аппаратами в 2005 и в 2012 году. В 2014 году комитет конгресса США одобрил финансирование разработки миссии по изучению Европы в размере 80 млн долларов .

Статус миссии

18 июля 2017 года подкомитет Палаты представителей США по космосу провёл слушания по проекту Europa Clipper , и обсудил возможность финансирования программы спускаемого аппарата Europa lander . Федеральный бюджет США 2018 и 2019 года не предполагал финансирования миссии Europa Lander .

По состоянию на 2023 год, миссия Europa Lander не включена в бюджет NASA и не является приоритетной в соответствии с десятилетним обзором планетарной науки, подготовленном в 2022 году для NASA Национальным научным фондом США.

Цели

Три основных научных цели спускаемого аппарата Europa Lander включают в себя :

1. поиск признаков наличия жизни на Европе ( биосигнатур ) в настоящем или в прошлом
2. оценка вероятности наличия жизни посредством анализа материала с поверхности
3. изучение поверхностного и подповерхностного слоя Европы для будущих миссий.

Запуск и траектория

При запуске в 2025 году с использованием ракеты Space Launch System (SLS) в 2027 году будет осуществлён гравитационный манёвр вокруг Земли, а в 2030 году состоится прибытие в систему Юпитера со спуском аппарата на Европу в течение одного года .

Спуск

После выхода аппарата на орбиту Юпитера на протяжении порядка 18 месяцев космический аппарат будет постепенно сближаться с Европой, после чего начнётся сход с орбиты, спуск и приземление. Связь с Землёй должна осуществляться при помощи орбитального аппарата . У Европы имеется крайне разреженная атмфосфера из кислорода , а давление на поверхности составляет около 0,1 μPa , что на 12 порядков меньше, чем на Земле .

Основные стадии миссии Europa Lander включают в себя :

• Запуск с Земли
• Полёт к Юпитеру и выход на его орбиту
• Сход с орбиты Юпитера
• Фаза спуска на Европу
• Фаза приземления на поверхность Европы

Орбитальный аппарат Europa Clipper , который планируется запустить ранее, может служить дополнительным каналом коммуникации для спускаемого аппарата . Также рассматриваются варианты включения отдельного от Europa Clipper телекоммуникационного спутника в состав миссии со спускаемым аппаратом .

Рельеф поверхности

Согласно данным исследования, опубликованного в октябре 2018 года, большая часть поверхности Европы может быть покрыта ледяными иглами ( кальгаспорами ) высотой до 15 метров . Это создает серьёзную угрозу для безопасного спуска аппарата на поверхность , поэтому перед осуществлением спуска требуется тщательное исследование поверхности в высоком разрешении для поиска подходящей площадки. Такое исследование может быть проведено аппаратами Europa Clipper и Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), запуск которых планируется в начале 2020-х годов .

Источник питания

После посадки на поверхность аппарат сможет работать около 20 дней на химических батареях без использования солнечной энергии или радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ) . У НАСА имеется лишь небольшое количество плутония-238 для создания РИТЭГов , причём НАСА использует их для марсоходов и аппаратов типа « Вояджер » . РИТЭГи могут питать космические аппараты на протяжении десятилетий: например, аппараты « Вояджер-1 » и « Вояджер-2 », запущенные ещё в 1977 году, до сих пор функционируют . Также возможно использование солнечных батарей, однако из-за высокой радиации на поверхности Европы солнечные панели подвергнутся быстрой деградации .

Ещё одним фактором, влияющим на срок функционирования аппарата, будет высокая радиация (около 540 бэр в сутки). Ранее высокая радиация Юпитера повредила электронику на аппарате « Галилео » .

Научное оборудование

Научное оборудование для спускаемого аппарата должно быть разработано для функционирования в условиях высокого радиационного фона на поверхности Европы . Возможно создание защищённого от радиации отсека внутри аппарата, подобного используемому на « Юноне » .

В мае 2017 года НАСА объявило о сборе предложений по составу научного оборудования для спускаемого на Европу аппарата . Предложения будут рассмотрены в течение 2019 года . Возможный состав научного оборудования для спускаемого аппарата может включать :

• Система для сбора образцов с механизмами бурения или плавления льда
• Цветные стереокамеры
• Сейсмограф
• Инфракрасный спектрометр и Раман-спектрометр
• Масс-спектрометр
• Магнитометр
• Оптический и флуоресцентный микроскопы

См. также

• Europa Orbiter — отменённая в 2002 году миссия по изучению Европы
• Галилеевы спутники — четыре крупнейших спутника Юпитера
• Юнона — автоматическая межпланетная станция НАСА для исследования Юпитера
• Лаплас — Европа П — проект российской миссии по изучению Европы или Ганимеда

Примечания

Ссылки

• (2016 год) (англ.)
• (англ.)