Субмиллиметровый спектрометр, в создании которого примут участие специалисты из Московского физико-технического института (Долгопрудный), отправится к Юпитеру в составе новой миссии Европейского космического агентства JUICE.  

Название юпитерианской миссии JUICE расшифровывается просто – 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 килограммов. Именно столько будет весить 12 научных приборов зонда. В разработке одного из них и примет участие Физтех.  Об этом объявлено сегодня на семинаре Лаборатории терагерцовой МФТИ.  Это первый в истории российский прибор, который отправится к планетам-гигантам.

Наука и жизнь // Иллюстрации

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 «мегагрантовской» Лабораторией инфракрасной спектроскопии  Владимира Краснопольского (руководитель с российской стороны – зам. декана факультета проблем физики и энергетики МФТИ Александр Родин).

Как говорит Александр Родин, постройка очень сложного прибора для европейской миссии изначально не входила в планы лабораторий, научный руководитель Пауль Хартог из Германии предложил российским ученым разработать аппаратуру для приема излучения на частоте 1.2 ТГц. По словам Родина, создать бортовой гетеродинный детектор в этом частотном диапазоне – это настоящий вызов, поскольку таких приборов в России еще не делали.
Этот прибор позволит получить  много уникальных научных данных о Юпитере и его спутниках. Во-первых, только при помощи терагерцового гетеродинного детектора c его огромным спектральным разрешением оказывается возможно 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 заместителя 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, JUICE – миссия для молодых. Действительно, SWI будет создан лишь к 2018 году, старт аппарата намечен на июнь 2022, 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. Это связано с тем, 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 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. «Четыре года на прибор – это весьма комфортный срок», - говорит Кораблев.

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. C пролетных траекторий планету изучали аппараты Pioneer 1 и 2, Voyager 1 и 2, Cassini, Ulysses и New Horizons.
Фото ESA