Студенты нашли способ раскрыть тайны спутника Юпитера Ио
Ио — это настоящий вулканический ад с сотнями активных вулканов и лавовыми полями. Невероятная активность этого небесного тела вызвана гравитационным воздействием Юпитера, который буквально растягивает и сжимает свой спутник во время его прохождения орбите, которое длится всего 42,5 часа — именно столько нужно Ио, чтобы описать полный круг вокруг планеты-гиганта. Когда Ио приближается к Юпитеру, мощная гравитация сжимает его, а при удалении напряжение наоборот, ослабевает. Миллионы лет такого «массажа» создают мощное внутреннее трение, которое разогревает недра спутника и питает его вулканы.
Ключевая инновация проекта UNAGI, предложенного студентами-инженерами из Университета Сан-Хосе, заключается в использовании мощного магнитного поля Юпитера в качестве своеобразного «топлива» для спускаемого устройства. Космический аппарат будет оснащен электродинамическим тросом длиной 50 километров, который, взаимодействуя с магнитным полем планеты, обеспечит контролируемый спуск без расхода горючего. При посадке аппарат развернет подушки безопасности для смягчения удара, после чего начнется научная миссия.
«В контексте миссий в дальний космос и даже околоземных полетов, способность к движению без топлива необходима и важна по нескольким причинам», — отмечают авторы разработки. «Использование электродинамического троса максимизирует экономию топлива за счет использования факторов окружающей среды, в которой работает наш космический аппарат. Это может освободить массу для увеличения полезной нагрузки или других подсистем».
Вдохновением для инновационной технологии послужили несколько активных космических миссий, в том числе, Juno от NASA, который сейчас изучает Юпитер, а также Europa Clipper и JUICE, которые находятся на пути к системе Юпитера.
Планируется, что UNAGI будет изучать внутреннее строение Ио, изменения поверхности из-за вулканической активности, выбросы газов и шлейфы, тектоническую активность, а также взаимодействие спутника с магнитным полем Юпитера. Кроме того, ученые смогут сравнить процессы на Ио с тем, что происходит на других галилеевых спутниках — Европе, Ганимеде и Каллисто.
Авторы подчеркивают еще одно преимущество их системы: «Если спутники или зонды никогда не нуждаются в дозаправке, они теоретически могут оставаться на орбите потенциально бесконечно. В конечном итоге это способствует самому важному результату внедрения системы электродинамического троса — снижению стоимости таких аппаратов».
До сих пор детальным изучением Ио занимался только аппарат Galileo, работавший в системе Юпитера с 1995 по 2003 год. Он получил множество изображений поверхности спутника, включая активные шлейфы, кальдеры и лавовые поля. Учитывая экстремальные условия на поверхности этого спутника, посадка представляет серьезную техническую задачу. Однако новая концепция демонстрирует, как инновационные подходы могут проложить путь к первой посадке на вулканически активный мир, что позволит лучше понять процессы его формирования и эволюции.
