В составе новой миссии JUICE Европейского космического агентства к Юпитеру отправится научный прибор, в создании которого примут участие ученые из Московского физико-технического института. Это первый в истории российский прибор, который отправится к планетам-гигантам.

Вот так будет выглядеть JUICE
Европа
Ганимед

Название юпитерианской миссии JUICE расшифровывается как JUpiter ICE moon explorer — «исследователь ледяных спутников Юпитера». Главной целью аппарата станет исследование самого Юпитера и четырех «галилеевых» спутников планеты-гиганта: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто. Это весьма крупная миссия — масса пустого аппарата составит около двух тонн, из которых научного оборудования будет около 105 кг. Именно столько будет весить 12 научных приборов зонда. В разработке одного из них и примет участие Физтех.

Один из элементов научного инструмента SWI — cубмиллимитрового спектрометра для аппарата JUICE, а именно — терагерцовый гетеродинный детектор — будет создан в недавно открывшейся в МФТИ Лаборатории терагерцовой спектроскопии под руководством Бориса Горшунова в сотрудничестве с Лабораторией инфракрасной спектроскопии Владимира Краснопольского (руководитель с российской стороны — зам. декана факультета проблем физики и энергетики МФТИ Александр Родин).

По словам Александра Родина, постройка очень сложного прибора для европейской миссии изначально не входила в планы лабораторий, разработать аппаратуру для приема излучения на частоте 1,2 ТГц российским ученым предложил научный руководитель Пауль Хартог из Германии. Создание бортового гетеродинного детектора в этом частотном диапазоне — это настоящий вызов, поскольку таких приборов в России еще не делали.

Этот прибор позволит получить очень много уникальных научных данных о Юпитере и его спутниках. Во‑первых, только при помощи терагерцового гетеродинного детектора c его огромным спектральным разрешением станет возможным установить напрямую скорости потоков ветра в разных слоях атмосферы Юпитера. Во‑вторых, при его помощи можно, не проникая под многокилометровую толщу льда Европы и Ганимеда, узнать состав их океанов — по проникшим через разломы в ледяной коре в открытый космос летучим веществам, предельно малые концентрации которых способен детектировать прибор.

По словам заместитея директора Института космических исследований РАН д.ф.-м.н. Олега Кораблева, заведующего отделом физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН и руководителя международных проектов по исследованию дальнего космоса, SWI будет создан лишь к 2018 году, старт аппарата намечен на июнь 2022 года, прибытие в систему Юпитера — в 2030 году, а финал миссии — выход на орбиту крупнейшего спутника Солнечной системы Ганимеда — в 2032 году. Кроме изучения Ганимеда аппарат совершит множественные сближения с Каллисто и всего лишь два раза сблизится с Европой, вообще не приблизившись к Ио. Дело в том, что Европа находится в зоне радиационных поясов Юпитера и за два сближения JUICE получит «дозу» большую, чем за всю остальную миссию.

Сейчас миссия JUICE находится в так называемой definition phase — фазе эскизных проектов инструментов, аппарата и принятия окончательного решения по миссии, которое ожидается к следующему году. Впрочем, по словам Олега Кораблева, на такой стадии такие крупные проекты в ЕКА уже не отменяют. С 2015 года должен начаться этап опытно-конструкторских работ и к концу 2018 года все подрядчики должны уже поставить приборы в Европейское космическое агентство для непосредственной сборки аппарата.

Это будет третья в истории миссия, отправленная непосредственно к крупнейшей планете Солнечной системы. До этого у Юпитера работала миссия NASA Galileo (работал на орбите с 1995 по 2003 годы), кроме этого сейчас туда летит аппарат NASA JUNO, который запущен в 2011 году и должен прибыть к планете-гиганту в 2016 году. C пролетных траекторий планету изучали аппараты Pioneer 1 и 2, Voyager 1 и 2, Cassini, Ulysses и New Horizons.

По сообщению Московского физико-технического института