Межпланетная станция NASA Europa Clipper ещё 1 марта 2025 года совершила гравитационный манёвр у Марса, ускорившись и скорректировав траекторию движения для встречи с Юпитером в 2030 году. Облёт Марса стал отличной возможностью откалибровать бортовые приборы аппарата, ведь Красная планета уже не одно десятилетие тщательно изучается учёными. Миссия прошла «на ура» — Europa Clipper готова проводить точнейшие измерения в системе Юпитера.

Источник изображений: NASA

Для более точной калибровки приборов Europa Clipper — особенно её тепловизора Europa Thermal Imaging System (E-THEMIS) — орбитальный аппарат NASA Mars Odyssey собрал данные о распределении температуры по поверхности Марса до и после пролёта станции Europa Clipper. Аппарат Mars Odyssey оснащён почти таким же тепловизором, что и Europa Clipper, поэтому сравнение показаний стало наилучшей проверкой чувствительности и точности прибора.

Тепловизор Europa Clipper оказался откалиброван как следует. Он сыграет одну из ключевых ролей в будущих исследованиях Европы — главной цели миссии в системе Юпитера. Как предполагается, этот спутник газового гиганта содержит глобальный подлёдный океан. С помощью тепловизора станция будет искать более тёплые разломы в ледяной коре и выходы воды на поверхность. Это создаёт возможность для поиска следов органической жизни, которая могла бы развиться в океане Европы. Без тепловизора и оценки толщины льда на основе температурных различий такая задача была бы значительно сложнее.

Марс на датчиках тепловизора, составное и синтезированное изображения: красная область — 0 °C, фиолетовая — -125 °C

Также во время облёта Марса учёные проверили способность станции проводить гравитационные эксперименты. Для этого Europa Clipper устанавливает канал связи с Землёй, а оборудование отслеживает задержки и искажения в передаче, что даёт представление о гравитационном поле объекта. Сейчас таким объектом был Марс, а в будущем — Европа и Юпитер. Станция подтвердила свою готовность к таким исследованиям.

Наконец, команда протестировала работу подповерхностного радара станции. Его антенны и длины волн настолько велики, что в комплексе проверить их функционирование в чистой комнате NASA было невозможно. В условиях облёта Марса радар также проявил себя предсказуемо и надёжно.

Станция Europa Clipper была отправлена в космос 14 октября 2024 года на ракете SpaceX Falcon Heavy. К Юпитеру она прибудет в 2030 году, а год спустя приступит к регулярным облётам его океанического спутника — Европы.

NASA опубликовало первый снимок звёздного неба, полученный камерами межпланетной станции Europa Clipper. Это техническая фотография для точного наведения радиоприёмных антенн станции на Землю и такие обычно не публикуются. Для этого снимка сделано исключение — он наглядно подтверждает рабочее состояние множества компонентов бортового оборудования станции.

Художественное представление станции Europa Clipper. Источник изображения: NASA

Станция Europa Clipper запущена в космос 14 октября 2024 года. В систему Юпитера она должна прилететь в 2030 году, а ещё через год после этого начнёт близкие сближения с Европой — одной из лун Юпитера. В настоящий момент станция пролетела 85 млн км и лететь ей ещё 2,6 млрд км.

Сразу после запуска начались проверки работы бортового оборудования. Шаг за шагом команда NASA включала и проверяла работу тех или иных узлов Europa Clipper. Например, уже через месяц после начала полёта станция выдвинула длинные антенны радаров, и расправила солнечные панели.

Установка на станцию системы ориентации по звёздам (объективы закрыты красными колпачками)

Вскоре на одном из следующих этапов станция проверила работу системы ориентации по звёздам. Произошло это в январе 2025 года. Полученный снимок не блещет подробностями — на нём всего четыре звезды, но их расположение на снимке позволяет точно сориентировать бортовое связное и научное оборудование: антенны для связи с Землёй направить на нашу планету, а научные приборы навести на научные цели, одной из которых в своё время станет юпитерианская луна Европа. Система слежения станции охватывает всего 0,1 % звёздного неба вокруг, но для точной привязки этого вполне достаточно.

Тот самый первый снимок (четыре ярких звезды обозначены точками)

Кстати, совсем скоро представится захватывающая возможность проверить работу ряда приборов станции на Марсе и одном из его спутников. Сейчас станция направляется к Красной планете, где 1 марта 2025 года совершит гравитационный манёвр с целью повысить собственную скорость. Но это будет уже другая история.

Команда миссии NASA Europa Clipper по поиску подлёдного океана и жизни на спутнике Юпитера Европе завершила выдвижение всех антенн станции. Несколько ранее станция раскрыла две огромные солнечные батареи с размахом 30 метров. На фоне этих батарей антенны длиной 8,5 и 17,6 м выглядят скромнее, но без них основная цель миссии не может быть достигнута, поэтому успешное выдвижение этих элементов стало ключевым для будущей научной работы станции.

Источник изображения: NASA

На борту Europa Clipper находятся девять научных приборов. Непосредственно поиском подлёдного океана и определением его солёности, а также косвенной пригодности для зарождения в нём биологической жизни будет заниматься магнитометр ICEMAG. Его стрела длиной 8,5 м была выдвинута из контейнера и успешно развёрнута на всю длину.

Начало выдвижения стрелы магнитометра

Также станция развернула антенны подповерхностного радара. Две из них — REASON HF длиной по 17,6 м каждая, размещены перпендикулярно солнечным панелям на их передней кромке, а четыре другие — 2,76-м REASON VHF — установлены на задние кромки солнечных панелей, по две на каждую.

Стрела длиною 8,5 м выдвинута

Работу каждого из этих двух инструментов команда NASA проверила вскоре после выдвижения стрелы и антенн. Проверка работы остальных семи научных приборов на борту Europa Clipper будет поочередно проводиться в декабре 2024 года и январе 2025. В их число входят оптические и инфракрасные камеры, инфракрасный спектрометр, ультрафиолетовый спектрограф, прибор для исследования ионосферы (плазмы), масс-спектрометр, датчик пыли и отдельный прибор для исследования гравитационного поля Европы.

В настоящий момент станция отлетела от Земли на 20 млн км. В космос она запущена 14 октября. Она развила скорость 35 км/с. Но этого недостаточно, чтобы прибыть в систему Юпитера в назначенный срок. 1 марта 2025 года Europa Clipper достигнет орбиты Марса и совершит там гравитационный манёвр — облёт планеты для набора более высокой скорости. Попутно будет проверена работа инфракрасных приборов станции.

В декабре 2026 года станция совершит ещё один гравитационный манёвр, но уже рядом с Землёй. Этот проход позволит откалибровать магнитные датчики станции. После этого Europa Clipper отправится к Юпитеру, в систему которого прибудет в 2030 году. Близкие пролёты рядом с Европой начнутся в 2031 году. Станция совершит 49 близких пролётов возле спутника с минимальным сближением 25 км.

14 октября 2024 года в 12:06 по местному времени (19:06 мск) с площадки 39A в Космическом центре NASA им. Кеннеди во Флориде ракета SpaceX Falcon Heavy унесла в космос межпланетную станцию NASA Europa Clipper. Запуск и отделение станции от разгонной ступени прошли по плану, и час спустя Europa Clipper связалась с Землёй и доложила о полной работоспособности бортовых систем. Началось космическое путешествие в систему Юпитера длиной в шесть лет.

Источник изображения: SpaceX

Станция Europa Clipper стала самым крупным межпланетным зондом в истории NASA. Её масса в заправленном состоянии приближается к 6 тоннам (5900 кг). Почти половина массы станции приходится на топливо. Но даже вооружённая 24 двигателями станция совершит два гравитационных манёвра, чтобы прибыть к месту назначения: один через четыре месяца будет совершён у Марса, а в 2026 году станция произведёт манёвр у Земли. К Юпитеру Europa Clipper доберётся в апреле 2030 года, а к научной работе приступит примерно год спустя, когда её орбита будет установлена для близких пролётов с его спутником — Европой.

Художественное представление миссии у Европы. Источник изображений: NASA

Европа — один из четырёх крупнейших спутников Юпитера. Но это небесное тело, по размеру сопоставимое с нашей Луной, особенное. По ряду признаков, под ледяной бронёй на её поверхности может скрываться тёплый и солёный глобальный океан с объёмом воды больше, чем во всех земных океанах вместе взятых. Такое сочетание делает Европу потенциально пригодной для зарождения той биологической жизни, которую мы знаем по нашей родной планете. Поиски признаков такой жизни станут главной целью миссии. Этому же фактически посвящена памятная пластинка NASA, которая отправилась в систему Юпитера на станции. Это своеобразное «послание в бутылке» инопланетным цивилизациям, в котором представители Земли воспевают оду воде, как источнику жизни.

В тусклом свете Солнца на орбите Юпитера энергию для питания бортовых приборов станции будут собирать две огромные пятисегментные солнечные батареи: их размах достигает 30 метров. Научное оборудование состоит из девяти приборов: оптические и инфракрасные камеры, инфракрасный спектрометр, ультрафиолетовый спектрограф, магнитометр, подповерхностный радар, прибор для исследования ионосферы (плазмы), масс-спектрометр, датчик пыли и отдельный прибор для исследования гравитационного поля Европы.

Научная миссия по изучению Европы рассчитана на чуть больше чем сто дней с возможностью продления. Станция совершит 49 близких пролётов рядом со спутником, собирая информацию о разломах, выбросах вещества из гейзеров и изучая её ледяной щит толщиной от 20 до 50 км. Максимальное сближение с Европой составит 25 км, что позволит собрать наиболее полные данные не только о внешних оболочках спутника, но также о его внутренней структуре. Это будут буквально потрясающие данные, уверены учёные.

Единственное, что пока вызывает беспокойство в предстоящей миссии, — это использование в электронике станции недостаточно устойчивых к радиации транзисторов. Окончательных разъяснений NASA на этот счёт, похоже, ещё не было.

Из-за надвигающегося на Флориду со стороны Мексиканского урагана «Милтон» компания SpaceX и NASA решили отложить намеченный на 10 октября запуск межпланетной станции Europa Clipper на борту ракеты SpaceX Falcon Heavy. Запуск должен состояться с площадки Космического центра NASA имени Кеннеди.

Источник изображения: europa.nasa.gov

«NASA и SpaceX отменяют попытку запуска миссии Europa Clipper агентства в четверг, 10 октября, из-за ожидаемых экстремальных условий в этом районе», — цитирует ресурс space.com объявление в блоге NASA, опубликованное в воскресенье, 6 октября.

В блоге сообщается, что ураган «Милтон» на этой неделе выйдет из Мексиканского залива и двинется на восток к побережью Флориды, в связи с чем в районах мыса Канаверал и острова Мерритт на восточном побережье Флориды ожидаются сильные ветры и проливные дожди.

Команды SpaceX, ответственные за запуск, закрепили зонд, доставленный на комплекс 39A четвёртого октября, внутри ангара SpaceX. Остальная часть персонала центра NASA также начала подготовку к прибытию урагана «Милтон», сообщили в блоге NASA.

На данный момент неизвестно, когда Europa Clipper отправят в космос, но у NASA достаточно для этого времени, поскольку окно запуска зонда продлится до 6 ноября. Предполагается, что в случае отправки в космос в ближайшее время Europa Clipper достигнет системы Юпитера в 2030 году, где будет использоваться для изучения спутника Юпитера Европы. Предполагается, что Ёвропа содержит огромный объём воды под ледяной оболочкой.

В NASA сообщили, что силовые транзисторы в составе блока управления питанием зонда Europa Clipper не выдерживают ожидаемого уровня радиации. Блок находится в защитном кожухе — он опечатан в октябре 2023 года. Если будет принято решение о замене комплектующих, октябрьский запуск зонда в систему Юпитера могут отложить на срок до двух лет. Иначе миссия стоимостью $5 млрд станет нереализуемой.

Зонд Europa Clipper в представлении художника. Источник изображения: NASA

Зонд Europa Clipper должен отправиться в систему Юпитера в октябре 2024 года, чтобы прибыть туда в 2030 году. За 3,5 года научной работы в системе зонд совершит 50 облётов планеты-гиганта, в процессе которых он сможет совершать сближения со своей главной целью — спутником Юпитера Европой. Европа интересует учёных вероятным наличием глобального океана под многокилометровой ледяной бронёй. Приборы зонда должны попытаться обнаружить на Европе следы известной нам по Земле биологической жизни. Более того, через несколько миллиардов лет наше Солнце сбросит оболочку и уничтожит Землю, поэтому система Юпитера может стать для землян новым домом, если, конечно, там найдутся океаны воды.

Как сообщили теперь в NASA, «похожие на электронные приборы MOSFET» полевые транзисторы силового блока Europa Clipper оказались восприимчивы к меньшим дозам радиации, чем те, которые встретят зонд у Юпитера. Магнитное поле у газового гиганта в 20 тыс. раз мощнее магнитного поля Земли — оно способно разгонять заряженные частицы до колоссальных энергий, что в теории способно вывести полупроводниковые приборы зонда из строя. Проблема всплыла ещё в мае, пояснили в NASA, и теперь лаборатории агентства проводят экспресс-проверку аналогичных транзисторов на устойчивость к облучению. Производителем транзисторов называют компанию Infineon Technologies. Отчего произошла такая накладка, не сообщается.

Если запуск Europa Clipper придётся отложить, то у агентства останется 2-годичное окно для отправки зонда в систему Юпитера. К счастью, табличка с гравировкой на указания инопланетянам, где искать жизнь в Солнечной системе, не пострадает при любом раскладе. Ей радиация не страшна.