В поисках внеземной жизни человечество все чаще обращает взор не на далекие звезды, а на ледяные луны Юпитера и Сатурна, под поверхностью которых скрываются гигантские океаны. Астрофизик Нил Деграсс Тайсон посетил Лабораторию реактивного движения NASA (JPL), чтобы узнать, как готовятся миссии к Европе и Энцеладу и какие технологии позволят роботам будущего проникать сквозь многокилометровый лед.
🚀 Миссия Europa Clipper: путь к ледяному океану Юпитера 0:00
Визит начался с Центра управления полетами имени Чарльза Элачи, который Лори Лешин, директор JPL, называет «центром Вселенной» . Здесь отслеживаются все миссии в глубоком космосе, включая амбициозный проект Europa Clipper. Космический аппарат предназначен для изучения Европы — спутника Юпитера, покрытого ледяным панцирем, под которым находится глобальный океан жидкой воды .
Главная цель миссии — выяснить, является ли Европа обитаемой . По словам Лори Лешин, ученые уже имеют доказательства наличия воды благодаря данным аппарата Galileo, но теперь необходимо провести «инвентаризацию» химических элементов. Для возникновения жизни (в том виде, в котором мы её знаем) необходим набор из примерно 54 элементов периодической таблицы, включая углерод, азот, фосфор и серу .
Технические особенности Europa Clipper:
- Масштаб: С развернутыми солнечными панелями аппарат достигает 30 метров в длину, что сопоставимо с размерами баскетбольной площадки .
- Траектория: Чтобы добраться до системы Юпитера, Clipper совершит гравитационные маневры у Марса и Земли .
- Специфика орбиты: Аппарат будет вращаться вокруг Юпитера, а не самой Европы, совершив около 45 близких пролетов на высоте до 25 километров от поверхности спутника .
Нил Деграсс Тайсон отмечает, что такой подход — использование гравитационных маневров («космический пинбол») — позволяет инженерам NASA получать детальные данные, не тратя колоссальное количество топлива на выход на низкую орбиту маленькой луны .
🧪 Лаборатория «Миров-океанов»: моделирование экстремальных условий 6:39
В лабораториях JPL ученые воссоздают условия поверхности Европы, чтобы откалибровать инструменты будущих миссий. Планетолог Кевин Хэнд продемонстрировал вакуумные камеры («термовакуумные камеры»), имитирующие среду Европы .
Условия на поверхности спутника крайне суровы:
- Отсутствие атмосферы: Практически полный вакуум .
- Температура: Около 100 Кельвинов (минус 180 градусов по Цельсию) .
- Радиация: Поверхность постоянно бомбардируется потоками электронов и ионов .
Кевин Хэнд рассказал о необычном явлении — межпланетном «загрязнении». Вулканическая луна Ио выбрасывает серу, которая, преодолевая гравитацию, достигает поверхности Европы и катализирует там химические реакции . Это означает, что вулканизм на одной луне может способствовать обитаемости другой .
Особый интерес вызывают рыжие пятна на поверхности Европы. Ученые полагают, что это солевые отложения, просочившиеся через трещины во льду из океана . Изучая спектр этих солей в лаборатории, исследователи надеются понять состав воды под льдом, не пробуривая скважину .
🧊 Роботы для подледных исследований: BRUIE и «умные» колеса 15:26
Одной из самых сложных задач является исследование границы раздела льда и воды, где жизнь на Земле часто находит наиболее благоприятные условия . Для этого в JPL разработали BRUIE (Buoyant Rover for Under-Ice Exploration) — плавучий ровер для подледных исследований .
Принцип работы BRUIE уникален:
- Ровер обладает положительной плавучестью, то есть он всплывает и прижимается к нижней поверхности льда .
- Его колеса оснащены острыми шипами для лучшего сцепления с ледяным покрытием .
- В хвостовой части расположены приборы для замера химических показателей и камеры для поиска признаков жизни .
Хотя до отправки такого аппарата на Европу могут пройти десятилетия, его уже тестируют в полевых условиях на Земле, например, в Аляске, где он изучает выбросы метана из вечной мерзлоты .
🐍 Робот-змея EELS: автономный поиск жизни на Энцеладе 17:38
Если на Европе лед достигает толщины в десятки километров, то на маленьком спутнике Сатурна — Энцеладе — существуют естественные каналы (гейзеры), через которые вода выбрасывается прямо в космос . Команда под руководством Хиро Оно разрабатывает робота EELS (Exobiology Extant Life Surveyor) — автономную систему в форме змеи, способную спуститься в эти жерла .
Морган Кейбл, научный руководитель проекта, отмечает, что на Энцеладе могут существовать не только микробы, но и более сложные организмы. Аналогом служат гидротермальные жерла на дне океанов Земли, вокруг которых процветают сообщества трубчатых червей и крабов .
Особенности робота EELS:
- Конструкция: Состоит из 11 идентичных модулей, что делает систему масштабируемой и универсальной .
- Движение: Модули оснащены винтовыми приводами, позволяющими ввинчиваться в лед или распираться между стенами расщелины, чтобы не упасть .
- Автономия (ИИ): Из-за огромной задержки сигнала и ограниченной пропускной способности связи, робот должен принимать решения самостоятельно .
В ходе демонстрации робот использовал лидар для построения 3D-карты помещения и Vision Language Model (VLM) для описания окружающей обстановки . На вопрос Нила Тайсона о признаках жизни, EELS безошибочно распознал людей в комнате, определив их точное положение .
