Статьи

В NASA испытали прототип системы бурения льда Европы, спутника Юпитера

By 29.07.2014 No Comments

033bf20ed204793b9d561b533f7db6f4

На днях агентство NASA в полевых условиях проверило работу системы теплового бурения (плавления) льда. Именно такая система, скорее всего, будет использоваться исследовательским аппаратом, беспилотником, отправленным на Европу, спутник Юпитера. При этом система получила название VALKYRIE (по ссылке — техническое описание системы, pdf). Испытания проводились на Аляске, ледник Matanuska.

Кстати, полет на Европу ближе по времени, чем кажется многим. Уже в следующем году NASA получает 15 миллионов на научно-исследовательскую программу по созданию робота-подледника для Европы. Сама миссия может быть осуществлена с использованием нового корабля-тяжеловеса Space Launch System, первый запуск (тестовый) которого запланирован на 2017 года. 

Эта система способна сократить время, требуемое для полета с Земли на Юпитер, с шести лет до двух. Как бы там ни было, беспилотная экспедиция на Европу, спутник Юпитера, может быть осуществлена уже в 2022 году. Правда, первый аппарат, запущенный на Европу, опускаться на поверхность спутника Юпитера не будет. Скорее всего, это будет орбитальный аппарат, который позволит многое узнать о самой Европе, об эндогенных и экзогенных процессах этого космического тела. 

Думаю, все уже слышали о том, что ученые предполагают наличие на Европе подледного океана, который залегает глубоко под толщей льда, и который вполне может быть обитаем (хотя бы заселен микроорганизмами, и то хорошо). В 1979 году подозрения о возможном наличии воды подо льдом вызвал «Вояджер-2», который, пролетая мимо, сделал качественные снимки поверхности Европы. Оказалось, что на льду очень мало ударных кратеров, гораздо меньше, чем должно быть. Ученые предположили, что виной тому — жидкая вода, которая, изливаясь на поверхность Европы, и снова замерзая, закрывает прорехи в ледяной броне. 

Подозрения подтвердил «Galileo», получивший еще более качественные снимки Европы в 1999 году. На снимках видно, что лед на поверхности Европы покрыт трещинами, откуда, собственно, и возможно попадание воды на поверхность.

В общем, идея об экспедиции на Европу зреет и развивается, потихоньку начиная реализовываться. 

Вернемся к нашему бурильщику. Система эта получила название криобот, причем надо заметить, что это — далеко не первый криобот, сконструированный учеными. Один из наиболее успешных криоботов был сконструирован в лаборатории NASA еще в 2001 году. Тогда аппарат пробурил дыру в леднике Свальбард (Норвегия), глубиной в 23 метра.

Ранние проекты криоботов были не очень реалистичны вследствие одной «маленькой» проблемы. Толщина льда Европы может быть около 30 километров, и энергии любого, даже очень емкого аккумулятора не хватит, чтобы пробурить хотя бы малу часть такой толщи. Но выход есть: это небольшой источник питания с ядерным топливом. Именно такой источник планируют установить на криобота VALKYRIE. 

8aca00ea3ebc2d6dfdb5e7ff7afd65ce

Международные законы запрещают испытания устройств с таким источником питания (на атомной энергии) на ледниках, поэтому ученые нашли другой выход. 

Аппарат оснастили системой на основе оптоволокна, через которое проходил лазер мощностью в 5000 Ватт. Это более эффективный способ подачи энергии для получения тепла «тепловым буром», чем в случае использования обычных электрических кабелей, поэтому аппарат может делать более глубокие буровые отверстия. Размер устройства: 1,6 метра в длину и 0,45 м — в ширину. Скорость проходки льда составляет примерно метр в час. Само собой, криобот, отправляемый на Европу, будет мощнее и больше. Испытуемая модель смогла пробурить лед на глубину в 30 метров, что является текущим рекордом среди криоботов.

Модель, которая будет отправлена на Европу, будет оснащена еще и системой сенсоров, позволяющим «нащупать» препятствия во льду, с тем, чтобы криобот их обогнул (ведь во льду могут быть вморожены валуны, которые «тепловому буру» просто неподвластны).

Разработка ведется с таким расчетом, чтобы в полноценную модель криобота можно было внедрить еще одного робота, который и нырнет под лед Европы после того, как VALKYRIE пробурит толщу льда. 

В следующем году система будет испытана на упомянутом леднике, причем это будет уже обновленная VALKYRIE, с 3D-радаром и небольшой биохимической «лабораторией» на борту, которая проверит наличие жизни в воде подо льдом. 

Последнее испытание VALKYRIE на Земле — попытка пробурить 3км толщу льда на одном из озер Южного Полюса. 

[kad_youtube url=»https://www.youtube.com/watch?v=IY9Xt1WxrNI» ]