9. Будущие цели

9.1. Где и как будут искать внеземную жизнь после Марса

Свежие научные данные открывают новые перспективы поиска внеземной жизни в Солнечной системе. С интервалом всего в месяц опубликованы результаты исследований, которые добавляют еще два «водяных» космических тела. На сегодня жидкую воду на поверхности можно найти только на Земле; на Марсе местами появляются полоски влажного песка; на спутнике Сатурна Энцеладе бьют мощные гейзеры из подледного океана через трещины в ледяной коре; и на его соседе Титане извергаются ледяной лавой криовулканы. Сегодня в число объектов, где можно «потрогать» воду, добавляются спутник Юпитера Европа и карликовая планета Церера в Главном астероидном поясе.

Европа давно известна как водный мир, и она не первый год привлекает к себе внимание астробиологов. Но на пути исследователей, ищущих белковые формы жизни, стоит не только космическое пространство и высокая радиация радиационного пояса Юпитера, но и толстая ледяная кора. По разным оценкам теория «толстой коры» предполагает толщину льда от 30 до 100 километров. Современными технологиями это расстояние преодолеть сложнее, чем миллиард километров вакуума.

Нынешний взгляд на строение Европы сформирован по данным Voyager, Galilleo и наблюдениям с Земли. Европа – это самый маленький из четырех «галилеевых» спутников Юпитера. Она отличается высокой яркостью и гладкостью поверхности. Причина такого облика – в очень молодой, по космическим меркам, ледяной коре, которая обновляется за счет тектонических процессов, похожих на земные. Гладкость поверхности является одним из косвенных доказательств наличия подледного океана, глубина, которого может достигать 100 километров. Таким образом, на Европе воды в два раза больше, чем на Земле. Ниже идет каменная мантия, а в центре предполагается металлическое ядро.

Считается, что рыжие пятна и полосы на Европе – это результаты выбросов воды через трещины и проломы во льду, а цвет возникает от железа и серы, растворенной в подледном океане. Всего три месяца назад ученые полагали, что такие выбросы происходили в древности, а к нашему времени уже прекратились.

В отличие от Земли, чьи недра, как считается, в основном нагревает радиоактивный распад, главный «обогреватель» на Европе – это приливное воздействие Юпитера. Притяжение планеты-гиганта вынуждает спутник то менять свою форму на яйцевидную, с приближением к Юпитеру, то возвращаться в шаровую по мере отдаления. Разумеется, эти колебания совсем незначительны и разница «яйца» и шара – всего в 30 метров, но деформация в масштабе всего спутника вызывает немалый нагрев, способный поддерживать океан жидкой воды.

В декабре 2013 года многолетние наблюдения Европы при помощи телескопа Hubble и его ультрафиолетового спектрометра, принесли неожиданный результат – оказалось, что ледяной панцирь спутника не монолитен. В моменты отдаления от Юпитера во льду у Южного полюса Европы открываются трещины. Из них вырываются гигантские струи воды, которые поднимаются на высоту 200 километров, а затем опадают на поверхность. Мощность выброса впечатляющая – до 5 тонн воды в секунду. Для сравнения, интенсивность гейзеров Энцелада – 200 килограмм в секунду.

Правда, неизвестна частота выбросов на Европе: за 15 лет обнаружили всего два извержения, но мониторинг осуществлялся не в постоянном режиме, поэтому, возможно, они происходят чаще.

Несмотря на эпизодичность выбросов, новое знание открывает новые возможности в исследовании Европы и поиске жизни в подледном океане.

Ранее рассматривались различные концепции и идеи преодоления ледяной преграды. Среди предложений были весьма экзотичные, вроде атомного реактора, которым предполагалось проплавить скважину и запустить под лед подводную лодку. Но для начала рассматривалась идея небольшого импактора, который надеялись просто загнать поглубже в лед, без надежды докопаться до жидкого океана. Дело дошло даже до испытаний.

Исследованию Европы при помощи бура и поискам внеземной жизни посвящен низкобюджетный фантастический фильм «Europa Report». Хотя, единственной заслугой фильма я бы назвал качественно изображенную невесомость на борту корабля, нельзя не приветствовать попытку современного кинематографа шагнуть дальше Марса.

Благодаря нынешнему открытию Hubble, вообще отпадает необходимость как в пилотируемой экспедиции, так и буровых работах. Теперь достаточно спланировать беспосадочную миссию. Аппарат должен вращаться на низкой орбите, ожидая, когда произойдет очередное извержение. В этот момент ему достаточно пролететь через струю, чтобы собрать образцы свежей воды. Таким способом конечно не порыбачить, но следы микроорганизмов или их жизнедеятельности в воде (точнее это уже будет снег) обнаружить можно. Полученные результаты позволят оценить вероятность внеземной жизни и шансы присутствия гигантских разумных кальмаров в океане Европы.

После открытия Hubble NASA решило выделить средства на запуск исследовательского космического аппарата Europa Clipper. Эта тяжелая и дорогая миссия предполагается к запуску в 2022–2025 годы. Зонд будет вращаться вокруг Юпитера, периодически сближаясь с Европой, так как представляют опасность радиационные пояса, в которых находится ледяной спутник. Возможно, сделают и небольшой посадочный модуль для изучения льда с поверхности.

Европейской космическое агентство тоже готовит экспедицию к Европе и ее соседям – JUICE – ее предполагается отправить только в 2022 году, а долетит аппарат к 2030-му, поэтому интрига сохранится надолго. Россия как-то собиралась исследовать Европу с поверхности, но не нашла возможности создания аппарата с достаточной радиационной защитой, поэтому перенацелилась на Ганимед, но до запуска еще далеко.

Вообще Европа, кажется, рекордсмен дальнего космоса по количеству отмененных миссий к ней. Сейчас у Юпитера работает зонд NASA Juno, но исследование спутников в его научную программу не входит.

Впрочем, для поисков внеземной воды и жизни на спутнике уже не обязательно лететь к Юпитеру. Вторую сенсацию в 2014 году подарила Церера при помощи инфракрасного телескопа Herschel. Анализ этой карликовой планеты позволил ученым Европейского космического агентства обнаружить выбросы воды и там.

Правда, здесь выделение воды оказалось гораздо скромнее, всего 6 килограмм в секунду. Зато удалось их точно локализовать. Выбросы осуществляются из двух круговых структур на одной широте, но в разных полушариях.

В начале 2015 года орбитальный зонд NASA Dawn достиг Цереры и значительно продвинул наши познания об этой карликовой планете, обнаружив на ней выбросы воды из двух круговых структур на одной широте, но в разных полушариях. Сегодня исследования продолжаются, и открытия еще могут произойти, однако с поверхности Цереру пока изучить нельзя, посадочных миссий пока никто не готовит.