ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПЛАНЫ ОСВОЕНИЯ

ЮПИТЕРА И САТУРНА

Общий подход к освоению Юпитера и Сатурна дан в материалах СКБ «Галактика»

А. и Б.Стругацкие. Путь на Амальтею

В настоящее время относительно планет-гигантов используется мнение, что в перспективе для создания баз надо использовать спутники этих планет, но не сами эти планеты. Такая точка зрения представляется нам ошибочной. При создании "опорных точек" на Юпитере и Сатурне сами эти планеты (их атмосферы) удобнее для размещения баз, чем их спутники. В качестве аргументов можно привести следующие:

Взаимодействие спутников с их планетами-гигантами может сделать невозможным размещение на них каких-либо долговременных устройств. В качкстве примеров можно привести такие сообщения

"Автоматические станции пролили свет на одну из наиболее интригующих загадок Юпитера

15 марта 2002 г.

Астрономы, изучающие мощные полярные сияния в северной приполярной области Юпитера, обнаружили таинственный источник рентгеновского излучения, вспыхивающий наподобие маяка каждый 45 мин. В другой работе сообщается об открытии таинственных следов, оставляемых ближайшим к Юпитеру крупным спутником, Ио. Удалось также обнаружить, что два других галилеевских спутника - Ганимед и Европа - также оставляют подобные "магнитные следы" овальной формы, хотя и меньшие по интенсивности. О том, что Ио оставляет подобные следы, ученым было известно и ранее. Удивительным оказалось то, что такие же следы оставляют и два других спутника, на которых вулканической деятельности не зафиксировано"

Также можно обратить внимание на то, что у четырех галилеевых спутников Юпитера характер поверхности четко зависит от их удаленности от планеты. У самого удаленного из них - Европы - существует сравнительно нетронутый ледяной покров, у самого близкого - Ио - ледяного покрова нет вообще, а у других двух галилеевых спутников поверхноть находится в промежуточной состоянии - на них ледяной покров изборожден трещинами. Была высказана гипотеза, что дело в следующем. В ледяном покрове этих спутников растворены минеральные соли, что делает их электропроводящими (или, возможно, электропроводящий солевой раствор имеется под ледяным покровом Европы). При движении этой проводящей жидкости сквозь мощную магнитосферу Юпитера в ней возникают индукционные токи, разлагающие воду. Получающийся гремучий газ растворяется во льду, и какое-либо возбуждение (например, удар метеорита) может привести к его взрыву. Такие взрывы полностью сорвали ледяную оболочку, когда-то бывшую на Ио и значительно повредили ледяную оболочку на Ганимеде и Каллисто. Подтверждением такой гипотезы является тот факт, что для галилеевых спутников плотности убывают с увеличением расстояния до Юпитера: Ио - 3,53, Европа - 3,03, Ганимед - 1,95, Каллисто - 1,79. Предполагается, что именно описанное явление могло послужить причиной взрыва гипотетической планеты Фаэтон, которая когда-то вращалась между Марсом и Юпитером и ее взрыв привел к появлению пояса астероидов. Сегодня большинство ученых относятся к гипотезе о Фаэтоне скептически, однако совсем списывать ее со счетов не следует. Одним из косвенных подтверждений такой гипотезы называют убогий минералогический состав метеоритов: в них 150 минералов, тогда как в породах Земли - более 1000, что можно объяснить, если считать, что все метеориты - это осколки одного небесного тела, которое было значительно меньше Земли. В любом случае, наличие индуцированных токов в спутниках Юпитера подтверждается наблюдениями. Кроме того, возможны, и иные сценарии накопления гремучего газа в ледяных оболочках спутников планет-гигантов.

В 2012 году были опубликованы и другие свидетельства в пользу существования Фаэтона

В 2005 году было сделано еще одно открытие на заданную тему:

Сотрудники NASA пришли к выводу, что кольца Сатурна изменяются намного быстрее, чем считалось раньше. Кольцо D, которое впервые сфотографировал вблизи "Вояджер" 25 лет назад, стало за это время менее ярким, а одна из полос внутри него приблизилась к планете на 200 километров. Кольцо является ближайшим к Сатурну, причем его ширина всего в сорок раз больше замеченного "сдвига". Одновременно в соседнем кольце G - заметили яркую "дугу", а в кольце F - спиральные "завитки". Происхождение всех этих структур пока непонятно. Наблюдения за другими кольцами позволили утверждать, что пылевые диски вблизи планеты достаточно молоды, и их формирование еще не завершилось. Этот процесс связывают с геологической активностью спутников, поставляющих в космос вещество колец. Подтверждением этого стало сближение Cassini c Энцеладом. При облете Энцелада Cassini обнаружил там несколько трещин вблизи южного полюса, откуда в космос поступает непрерывный поток водяного льда. Таким образом, будущий материал гигантского кольца сосредоточен внутри "малой планеты" диаметром около 500 километров. Ученые пришли к выводу, что ее геологически активный регион не старше тысячи лет. ( Lenta.Ru )

Астрономы разгадали тайну появления жидкого океана у Энцелада

16 июля 2009 г.

Австралийские астрономы из Мельбурнского университета выяснили, каким образом у спутника Сатурна Энцелада появился жидкий океан под ледяной поверхностью. Ученые построили компьютерную модель процессов, происходящих внутри Энцелада, используя самые современные данные наблюдений этого спутника Сатурна. В результате исследователям удалось установить, что изначально Энцелад представлял собой твердое тело: в центре располагалось каменное ядро, которое окружал слой из замерзшей смеси воды и аммиака. Спустя некоторое время, приливные силы, созданные гравитацией спутников Сатурна и самим гигантом, привели к колебаниям температуры каменного ядра. В результате вокруг него образовалась оболочка, в которой более или менее чистый водяной лед покрывал слой замерзшей смеси аммиака и воды. Расчеты показывают, что «плавучесть» льда была достаточна для того, чтобы он начал подниматься к поверхности.

Так как водный лед теплее замерзшей смеси, его поднятие привело к образованию под поверхностью океана, состоящего из воды и аммиака. Кроме того, спустя некоторое время подобное перераспределения массы привело к возникновение тектонического напряжения в толще Энцелада. Это напряжение и вызвало возникновение так называемых тигровых полос - трещин глубиной до 500 метров и шириной до 2 километров.

Источник: Lenta.Ru}

«Хаббл» разглядел на Европе «фонтаны»

13 декабря 2013 г.

Снимки с «Хаббла» помогли астрономам из Германии и США зафиксировать своего рода фонтаны в атмосфере, представляющие собой жидкую воду над южным полюсом Европы - спутнике Юпитера – где в подледном океане может быть жизнь.

Астрономами за последние годы было выяснено, что океан этот обменивается минералами и газами со льдом непосредственно на поверхности, а еще они смогли подтвердить присутствие в нем веществ, которые требуются для жизненных функций микробов.

При помощи телескопа «Хаббл» астрономы смогли впервые получить доказательства того, что вода может на поверхность Европы вырываться «фонтанами».

Фото, которые были произведены в декабре прошлого года, показали ученым светлое необычное пятно на южном полюсе. Это пятно поднималось на высоту 200км от поверхности планеты. Специалистами был проанализирован его спектр, чтоб определить химический состав пятна, а кроме того его агрегатное состояние и плотность.

Проанализировав его структуру, был получен следующий вывод - это огромный фонтан из паров и капель воды, источником которой, скорей всего, является подледный океан Европы. Недалеко ученые также заметили похожую структуру, которая извергала семь часов подряд пар с водой.

Астрономы считают, что вода на поверхности Европы появляется чрезвычайно редко, к примеру, когда спутник удаляется на максимальное расстояние от Юпитера.

источник - GlobalScience

Общий вывод - находиться на спутниках Юпитера и Сатурна небезопасно. Поэтому представляется нецелесообразным также обсуждаемый российско-европейский полет к Юпитеру с высадкой "еврохода" на Европу.

Еще одна причина, почему нельзя трогать спутники Юпитера - есть гипотезы, что на некоторых из них, например, на той же Европе, может существовать жизнь, и высадка на этом спутнике может его "загрязнить".

Как же конкретно предлагается создавать базу на Юпитере и Сатурне?

Пока остается открытым вопрос: существует ли для этих небесных тел четкая граница между атмосферой и неким океаном либо же там имеет место постепенный переход газообразной атмосферы в жидкое состояние.

(в книге братьев Стругацких "Полёт на Амальтею" описывается еще интересная гипотеза: что у Юпитера и Сатурна может быть твёрдая поверхность, образованная поглощенными астероидами - как раз в месте, где плотность газо-жидкостной среды соответствует плотности поглощенных каменно-металлических тел

В первом случае можно создать станцию, "плавающую" по поверхности данного океана, во втором случае - станцию, "висящую" в слое, плотность вещества в котором будет соответствовать плотности станции. Если такая станция будет двигаться в толще Юпитера со скоростью 33,8 км/с (64% от первой космической скорости Юпитера), то центробежная сила будет уравновешивать часть гравитации, и сила тяжести на такой станции будет такая же, как на Земле. Возможно, такой проект будет иметь смысл только для Юпитера - для Сатурна же, по некоторым оценкам, сила тяжести вблизи поверхности практически равна земной

Движение с такой скоростью, естественно, потребует огромных затрат энергии, и источником этой энергии могут быть термоядерные реакции, топливом для которых будет служить окружающий станцию водород и его изотопы. То есть такая база будет предсталять собой сверхмощную термоядерную электростанцию, и это уже может служить обоснованием того, зачем нужно строить базу на Юпитере: энергию, производимую такой сверхмощной электростанцией, надо будет потреблять там же, перерабатывая сырье с Юпитера, а полученные материальные продукты доставлять с Юпитера на Землю и базы на других планетах. Таким образом, на Юпитере можно будет создавать промышленные базы, имеющие огромные источники энергии. Естественно, создание таких баз - это вопрос не сегодняшнего дня, но, вероятно, в течение XXI века этот проект будет реализован.

В продолжение темы: исследование 2021 года, подтверждающее сделанные выше выводы