NASA анализирует возможные способы изучения подледных океанов Европы и Энцелада


    Одна из фотографий поверхности Энцелада, спутника Сатурна, присланная зондом Кассини

    Многие поколения любителей чтения очаровывались идеями одного из величайших писателей и популяризаторов науки всех времен — Жюля Верна. Один из его романов — "Путешествие к центру Земли" описывает способ проникновения к центру нашей планеты команды смелых исследователей под началом профессора Отто Лиденброка. Начальной точкой путешествия в этом случае служил исландский вулкан Снайфельдс. Через его жерло и началось путешествие.

    Конечно, все это фантастика, даже фантазия, поскольку современные ученые знают, что ни через какое жерло вулкана к центру Земли добраться нельзя. Но здравая идея здесь все же есть, хотя в земных условиях реализовать ее нельзя. Рациональное зерно можно использовать в случае путешествия к спутнику одной из планет-гигантов Солнечной системы. Речь идет об Европе или Энцеладе, которые покрыты толщей льда, скрывающего массивный теплый океан жидкой воды (многие ученые считают, что это так). Как пробиться через многокилометровую толщу льда? Ответ уже известен: через жерло вулкана. Только не обычного, а криовулкана.

    Идея звучит несколько фантастично, но для того мы и живем, чтобы сказку сделать правдой. В рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts Program (NIAC) агентство регулярно оценивает реалистичность идей, которые кажутся фантастическими, но которые можно реализовать при помощи существующих технологий или технологий близкого будущего.

    Сейчас известно, что толща ледяной коры Европы может составлять много километров, и существующие технологии не позволяют дистанционно пробиться через весь массив льда. Но если найти криовулкан, возможно, через его жерло удастся добраться до жидкой воды.


    Вот так это все может выглядеть (изображение: NASA/JPL-Caltech)

    Конечно, в этом случае речь идет о посещении одного из упомянутых спутников группой автоматических станций. Изначально на планетоид приземляется Icy-Moon Cryovolcano Explorer (ICE), роботизированная станция, которая выпускает на прогулку по жерлу криовулкана особый зонд. Этот зонд, спускаясь по стенке жерла, добирается до воды, где сбрасывает еще один зонд, на этот раз — водный. И уже эта субмарина начинает исследовать подледный океан, отправляя информацию о своих находках на первый зонд, а тот передает информацию на станцию. Станция же отправляет данные на Землю.

    Зонд-альпинист, который будет спускаться по жерлу, изначально изучит плотность выбрасываемого вулканом вещества. Если ученые убедятся в том, что спуститься все же можно, и зонд не будет поврежден, то «альпинист» начнет свой путь вниз. При этом передача сигналов субмариной «альпинисту» будет происходит при помощи акустических сигналов, а не радиоволн. Первый зонд будет служить также зарядной станций для субмарины-робота.

    Сейчас ученые планируют изучить возможные риски проекта. Для этого запущена первая фаза, в ходе которой исследователи из JPL получат $100000 на работу над проектом в течение 9 месяцев. Если миссию признают реальной, то будет запущена вторая фаза, уже с фондом в размере $500000 и сроком работы в два года (исследования и разработка аппаратов).

    Комментарии 29

      +8
      «ALL THESE WORLDS ARE YOURS—EXCEPT EUROPA
      ATTEMPT NO LANDING THERE».
        +8
        Два Монолита этому господину!
        +2
        ЧТо-то мне кажется, что давление, которое проталкиевает «смузи» через трубу в 100км, может слегка повредить аппарат.
          0
          «исследователи из JPL получат $100000 на работу над проектом в течение 9 месяцев» — как то мало, как будто зарплата двух человек на этот срок.
            0
            Марсианские роверы NASA, насколько помню, родились как результат новой концепции: урезать затраты, немного пожертвовать результативностью, но отправить машины на исследования. Это потому что все тогда устали терять КА в районе Марса и вместо циклопического бюджета, огромной лаборатории и такого же неясного финала.

            Так что разумное зерно может быть. Поскольку JPL не привыкать так работать, я надеюсь, что они снова сотворят какой-нибудь шедевр, способный на то, что никто и никак не ожидал.
              0
              Ну там легко может работать пара человек, это же предварительные исследования, прикинут давление, прикинут можно ли из существующих материалов это все сделать, посчитают примерную смету. А вот второй и далее, там уже конкретные исследования, что сунуть, какая нужна геометрия, из чего делать трос и пр.
                0
                Они — по специальности материаловеды?
              –7
              Меня не покидает чувство, что я один на всей планете понимаю, что под 100 километрами льда уж точно нет никакой жизни.
                0
                Там не 100 км чистого льда, по данным Вики на Европе ледяная кора + океан подо льдом = 100 км. В посте информация подкорректирована.
                  +2
                  Откуда такая уверенность? На Земле есть на глубине 400 м подо льдом жизнь (см. «Кровавый водопад»), учитывая наши познания в условиях подо льдом на других небесных телах — почему нет?
                    0
                    Да но на Земле жизнь возникла совсем в других условиях и уже потом малая её часть приспособилась жить подо льдом\возле подводных вулканов. А на Европе и Энцеладе, походу, всегда была сплошная холодина и безнадёга.
                      +4
                      Холодина сверху. Как раз около центра там может быть не только тепло, но и горячо.
                        0
                        Так ничто не знает как именно возникла на земле жизнь, разве нет? Подводные вулканы — это как раз очень популярная гипотеза, хотя мне больше нравится идея что в те времена «подводные» вулканы были близко к поверхности.
                    0
                    На Европе вроде криовулканов пока не нашли. Помню, был замечательный документальный фильм 2004 года «Aliens of the deep/Чужие из бездны» про экосистемы «чёрных курильщиков», там в конце тоже вспоминали про океан Европы.Тогда мечтали о термобурении.
                      +1
                      ну вот пока Хокинг не собрал свои 1-граммовые спутники для полёта к Альфа-Центавре, можно уже строить его мега-лазеры и плавить Европу
                        0
                        А что плохого в термобурении?
                          0
                          Думаю основная проблема- количество энергии необходимое для такого дела.
                        +2
                        Меня вот идея с фидером пятикилометровым пугает… Во-первых вес, а во-вторых, мне кажется, что эти льды явно не стоят на месте.
                          0
                          У Эцелады есть действующие криовулканы, и довольно мощные, судя по фотографиям, сделанным «Кассини». Может не стоит лезть под лед, а запустить спутник, который будет находиться на низкой круговой орбите Эцелады, и пролетая над одним из криовулканов, собирать материал, и его исследовать, а также проводить спектральные анализы вещества вокруг корабля. Если там есть жизнь, ее можно будет обнаружить и в веществе, выбрасываемом криовулканами. Фото криовулкана например из вики — upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/False_color_Cassini_image_of_jets_in_the_southern_hemisphere_of_Enceladus.jpg
                            0
                            А если использовать криовулкан как ГЭС наоборот — можно получить дармовой источник энергии для техники
                              0
                              Какой-то сомнительный проект — найти пригодный вулкан, точно сесть около него и лезть, оптимистично предполагая, что там свободно сверху до низу и нет ни пробок, ни потоков. Не лучше ли взять с собой ядерный реактор и, разогрев корпус, проплавить лед там, где сели, оставив на поверхности модуль связи? Скважина будет замерзать по мере погружения, поток не возникнет. А потом можно и продуться, проплавившись обратно до поверхности, да перебазироваться — энергия есть. На подлодку еще бы катану повесить и возложить на рыцарскую скалу :-)
                                0
                                Я уже когда-то писал, напишу ещё.
                                Предполагаю, что под лёд можно попасть следующим образом.
                                Спускаемый аппарат представляет собой треногу с лебёдкой с очень длинным и лёгким тросом (совмещённым с кабелем передачи данных), к концу троса привязан лёдоплавильный модуль цилиндрической формы с двумя управляемыми маленькими ядерными реакторами по торцам (нижний и верхний) и маленькой автономной подводной лодкой внутри. Реакторы нужны простые, лишь бы выделяли тепло в заданном количестве, электричество от них или не нужно, или сделать что-то вроде РИТЭГа.

                                Цилиндр включает нижний реактор и его теплом начинает плавить лёд, уходя вглубь. Периодически лебёдка достаёт его обратно, во время хода вверх включается верхний, более горячий реактор, проплавляющий и «просушивающий» канал, чтобы пар не сконденсировался на стенках шахты и не закупорил её. И так, туда-сюда, туда-сюда, цилиндр опускается всё глубже, оставляя за собой ровную чистую шахту во льду.

                                Когда аппарат прорвётся до океана, из него выплывает подводная лодочка и проводит исследования, собирает образцы. Ей можно будет даже управлять с Земли, пусть и с задержкой, как с марсоходами.
                                Потом при желании можно вернуться назад: подлодка заплывает на место, верхний реактор включается и цилиндр вытягивают обратно наверх, после чего образцы можно даже вернуть на Землю.

                                Да, всё это выглядит сложным и очень дорогим проектом. Но, думаю, плавить многокилометровый лёд ничем, кроме ядерной энергии, не получится.
                                  0
                                  А зачем заморачиваться с " ровной чистой шахтой во льду"? Достаточно просто проплавить лёд — а для этого и одного реактора хватит за глаза.
                                    0
                                    Чтобы можно было вернуть наверх образцы и, возможно, привезти их в будущем на Землю.
                                    0
                                    >Когда аппарат прорвётся до океана,
                                    Его выплюнет обратно встречным потоком. Если это океан и лёд «плавает» то «уровень моря» на несколько километров выше нижнего края льда.
                                      0
                                      Это неконструктивно — лед может быть нагружен и смещаться, разрушая шахту. А она будет не такой уж и маленькой, с метр в диаметре точно. А еще самое веселое — подо льдом давление может достигать сотен атмосфер. Может и не достигать, но вулканы, которые струячат водой в космос, делают это ведь не просто так. Ну и вот открывается канал — как против такой радости перемещаться? Где-то около цели пойдет поток и зонд или его останки выбросит на орбиту рукотворным вулканом.
                                      Несколько реакторов излишне — мы вполне умеем перебрасывать тепло куда надо, а плюсовая температура не повредит оборудованию, так что сделав всю железку +50 мы пройдем любой лед.
                                        0
                                        Думается, что давление «воды» под толщей льда может создать нестандартную ситуацию с пробуренной дырочкой.
                                        0
                                        Интересно, когда смогут к Европе экипаж отправить. То есть я понимаю все трудности ( большой размер корабля, длительность перелета, питание, психика и.т.д. ), но если большинство проблем решаемы, думаю, желающих будет много, даже просто слетать в один конец, сделать немного исследований и умереть.
                                          0
                                          Спускать аппарат в активную трещину — плохая идея. Теория образования разломов на Европе гласит, что они открываются на пару метров и закрываются каждые европеанские сутки. При этом при закрытии наверх выдавливается шуга, а стенки прилегают друг к другу с линейным смещением в несколько метров. Таким образом происходит образование двойных хребтов и движение плит коры вдоль разломов.

                                          Так что если зонд и успеет пробраться вниз до закрытия трещины, кабель, который он тянет, будет сразу же перемолот.

                                          Лучше попробовать другую идею — зонд в форме пули с ядерным реактором на носу. Находится стабильный район без активных трещин поблизости, зонд спускается на лёд и проплавляет себе дорогу вниз. Попутно разматывая кабель с катушки, закрепленной в самом зонде, типа как шнур питания в пылесосе. Вода в канале ведь будет моментально замерзать позади зонда, поэтому кабель останется вмороженным в лёд — его невозможно разматывать со спускаемого аппарата.

                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                          Самое читаемое