14.01.2022, 12:55
Василий Парфенов
5
38,9 тыс

Зонд для поиска жизни на Европе впервые «открыл глаза» за два года до старта

❋ 3.1

Один из основных приборов готовящегося к полету аппарата Europa Clipper получил «первый свет» — так называют первое включение инструмента в рабочем режиме. Инфракрасная камера E-THEMIS в качестве теста работоспособности сделала панораму города Темпе в штате Аризона. «Космический глаз» межпланетного зонда запечатлел земной урбанистический пейзаж за два года до начала миссии и за целых восемь лет до прибытия в систему Юпитера.

Зонд для поиска жизни на Европе впервые «открыл глаза» за два года до старта
Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне, полученные прибором E-THEMIS. Верхний, в 12:40 по местному времени, средний в 16:40, а нижний — в 18:20 (после захода солнца) / ©NASA, JPL-Caltech, ASU / Автор: Messiena Lucretius

Проблема с тестированием узлов космического аппарата на Земле — не только в сложностях с имитацией их рабочих условий во время миссии. Дело в том, что местные факторы едва ли не опаснее для точной аппаратуры, чем всякие ужасы межпланетного пространства вроде галактических лучей и микрометеоритов. Земные микробы и пыль могут попасть на оборудование и создадут риск его выхода из строя раньше гарантированного срока работы. А живительный кислород в атмосфере имеет подлое свойство окислять все материалы подряд, что для прецизионных деталей легко оборачивается нарушением допусков из-за изменения свойств поверхностей.

В общем, чтобы испытать свое детище в «боевых» условиях до старта, сотрудники Университета штата Аризона (ASU) сначала несколько месяцев разрабатывали передвижную чистую комнату-лабораторию. Когда тестовый стенд был готов, в него поместили инфракрасную камеру E-THEMIS (Europa Thermal Emission Imaging System) и подняли на крышу одного из зданий кампуса ASU в городе Темпе. Оттуда открывается отличный вид, так что можно проверить работу научного прибора, запечатлев высокодетализированный урбанистический пейзаж.

На примере панорамы центра города инженеры убедились, что камера обеспечивает требуемую детализацию снимков и обладает необходимой разрешающей способностью в разных температурных диапазонах. Однако это еще не означает, что инструмент готов. Далее E-THEMIS необходимо откалибровать, поскольку ему предстоит делать снимки объектов, разогретых не до 25 градусов Цельсия (в Аризоне теплая зима), а гораздо холоднее.

Зонд для поиска жизни на Европе впервые «открыл глаза» за два года до старта
Трехмерная визуализация расположения приборов на зонде Europa Clipper. Камера E-THEMIS — по чуть левее центра изображения / ©NASA, JPL-Caltech

Целевые показатели точности измерения температуры E-THEMIS — погрешность не более 2,2 градуса в диапазоне инфракрасного излучения 14-28 микрометров (среднее значение примерно соответствует 130 кельвинам). В других частях спектра, к которому чувствительна камера, погрешности должны быть еще меньше: два градуса для 7-14 микрометров (220 кельвинов) и один градус для 28-70 микрометров (90 кельвинов и ниже). Максимальная теоретическая разрешающая способность снимков должна достигнуть 5х22 метра на пиксель с расстояния в 25 километров. Фактическая детализация будет зависеть от используемого в момент съемки диапазона ИК-спектра и высоты пролета зонда над поверхностью Европы.

Цель миссии Europa Clipper — определить, насколько пригоден для существования жизни спутник Юпитера Европа. После запланированного на 2024 год запуска зонд начнет путешествие к газовому гиганту, которое закончится в 2030-м. Аппарат не будет выходить на орбиту вокруг своего основного объекта исследований: это слишком опасно, поскольку Европа находится в радиационном поясе Юпитера. Автоматическая межпланетная станция с большим трудом сможет просуществовать в таких условиях больше шести месяцев (непосредственная научная миссия, по плану, должна продлиться три с половиной года).

Вместо этого изучать ледяной планетоподобный объект Europa Clipper будет пролетами на разном расстоянии от его поверхности. Самый близкий — всего 25 километров над поверхностью, зонд сможет даже уловить замерзшие капли воды, выбрасываемой через трещины во льду. Это позволит получить данные о составе океана на Европе без необходимости спускать на нее посадочный аппарат с буром в арсенале. Большая же часть пролетов пройдет на высоте порядка двух с половиной тысяч километров, сам аппарат будет оставаться на орбите вокруг Юпитера.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 сентября, 11:26
Марк Чернов

Британские ученые обнаружили, что кофеин активирует древний молекулярный регулятор метаболизма — систему AMPK. Этот механизм регулирует устойчивость клеток к стрессу, ремонт ДНК и контроль роста. Открытие объяснило, почему кофеин связывают с более здоровым старением.

11 сентября, 18:09
ФизТех

Ученые из МФТИ с коллегами из МГУ построили аналитическую теорию вихря Абрикосова, оказавшегося внутри отдельного зерна сверхпроводящей пленки. Это микроскопический вихрь электрического тока, который течет внутри сверхпроводника второго рода вокруг крошечной несверхпроводящей области  ядра вихря.

10 сентября, 14:47
Татьяна Зайцева

Мужской пол плода связан с повышенным риском трудных родов, причем как у человека, так и у других видов млекопитающих, выяснили авторы нового исследования. Мало того, вынашивание сыновей более затратно для женского организма, чем вынашивание дочерей. Однако с точки зрения эволюции эти риски оправданны.

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

9 сентября, 13:06
Елизавета З.

В Нидерландах 7 сентября открылся крупнейший в Европе комплекс по улавливанию углекислого газа. При этом храниться углекислый газ будет в Норвегии.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
Они создали стерильную комнату для теста оборудования, забыв о том, что отправляют зонд в далёкие от идеальных условия. Доподлинно неизвесно, с чем именно столкнется зонд на спутнике, но условия будут явно отличны от стерильной комнаты на земле. Будет обидно, если аппарат ёкнется, не начав даже выполнять задание.
Зима +25. Ого
14 - 28 нм - это рентген, а не инфракрасное излучение. Скорее всего единица измерения - мкм.