Історичний політ до Юпітера триватиме цілих 8 років: чому місія JUICE летітиме так довго

Перший європейський космічний апарат для дослідження Юпітера та трьох його найбільших супутників — Ганімеда, Каллісто і Європи — вирушить у свій політ із космодрому "Куру" у Французькій Гвіані (Південна Америка) вже 13 квітня. Апарат JUICE, скорочено від Jupiter Icy Moons Explorer, створений Європейським космічним агентством (ЄКА), у космос відправить ракета-носій Ariane 5. Основне завдання цього дослідницького апарата — це ретельне вивчення трьох супутників Юпітера, щоб підтвердити існування там підземних океанів і потенційного позаземного життя. Також апарат дослідить сам Юпітер. Але щоб долетіти до цієї планети, потрібно цілих 8 років, і вчені пояснили, чому ця подорож займе так багато часу, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Не завжди летіти до Юпітера потрібно дуже довго

Юпітер розташований на відстані приблизно 715 млн км від Землі, але деяким іншим космічним апаратам знадобилося менше часу, щоб долетіти до цієї планети. Виявляється, на час польоту впливає фактор того, чи пролетить апарат повз Юпітер або вийде на орбіту навколо планети для тривалого перебування.

Наприклад, першим апаратом, що прилетів до Юпітера, був "Піонер-10", запущений у 1972 році. Із Землі до газового гіганта він долетів лише за 640 днів. А апарат "Піонер-11" дістався туди ще швидше — за 606 днів. Але вони просто пролетіли повз і не виходили на орбіту навколо Юпітера.

За словами вчених, апарати, які мають вийти на орбіту навколо Юпітера, а не пролетіти повз нього, повинні рухатися повільніше наприкінці своєї подорожі, щоб їх захопила гравітація планети й вони могли вийти на її орбіту.

Водночас космічний апарат "Галілео", запущений до Юпітера в 1989 році, долетів до планети за 6 років. А апарат "Юнона", запущений у 2011 році, прибув до газового гіганта за 5 років. Але апарату JUICE доведеться летіти цілих 8 років, щоб прибути до Юпітера 2031 року.

Чому відрізняється тривалість польоту до Юпітера?

За словами вчених, різний час польоту до цієї планети пов'язаний із кількома чинниками.

• По-перше, відстань між Землею та Юпітером сильно змінюється з часом.
• По-друге, всі космічні апарати, які мають вийти на орбіту Юпітера, не летять прямо через космос. Вони здійснюють обльоти навколо інших планет під час гравітаційних маневрів, щоб отримати прискорення та, відповідно, збільшити швидкість польоту.

Гравітаційні маневри

Наприклад, той же апарат "Галілео", поки дістався Юпітера, подолав загалом приблизно 4 млрд км у космосі, здійснюючи обльоти Землі, Венери та навіть одного з астероїдів. Щось подібне має зробити й апарат JUICE. Тобто він також здійснить обльоти Землі та Венери, щоб отримати необхідне прискорення.

За словами вчених із ЄКА, виконання гравітаційних маневрів необхідне для заощадження палива. Використовуючи гравітацію інших планет або їхніх супутників, космічний апарат може отримати додаткову енергію і так не витрачатиме занадто багато палива.

Учені пояснюють, що апарату JUICE спочатку просто не вистачає енергії, щоб полетіти прямішою траєкторією до Юпітера. Тому потрібні гравітаційні маневри. Але це збільшує дальність польоту й час перебування в космосі.

За словами вчених із ЄКА, під час подорожі до Юпітера апарат JUICE здійснить чотири гравітаційні маневри навколо Землі та Венери. Спочатку планувалося здійснити ще й обліт Марса, але згодом від цієї ідеї відмовилися.

Мета польоту апарата JUICE

Останній гравітаційний маневр перед досягненням Юпітера апарат здійснить у 2029 році. Після виходу на орбіту навколо Юпітера в липні 2031 року космічний апарат використовуватиме гравітацію планети для обльотів трьох його супутників — Ганімеда, Європи та Каллісто. До 2035 року JUICE обертатиметься навколо Юпітера, вивчатиме саму планету, а також його супутники. Потім уперше в історії апарат вийде на орбіту супутника іншої планети, і це буде Ганімед.

Учені сподіваються, що цей космічний апарат надасть багато дуже важливих наукових даних не тільки про Юпітер, а й про його найбільші супутники. Зокрема, дослідники покладають великі надії, що буде доведено існування на крижаних супутниках Юпітера підземних океанів із рідкої води. Але ще більшим досягненням буде те, що, можливо, апарат знайде на супутниках Юпітера ознаки існування позаземного життя.

Докладніше про цю та інші місії до супутників Юпітера Фокус уже писав раніше.

Також Фокус писав про те, що дивні форми життя можуть ховатися не зонах зірок, пристосованих до життя, а в так званих обчислювальних зонах. Учені представили нове дослідження, де докладно пояснюють свою теорію.