Лаплас — Европа П

«Лаплас — П» — миссия, первоначально планировавшаяся РАН и Роскосмосом для посадки на спутник Юпитера — Европу в рамках европейско-американско-японско-российского проекта Europa Jupiter System Mission. После выхода НАСА из проекта была переориентирована на исследование Ганимеда — другого спутника Юпитера, предположительно имеющего подповерхностный океан. Над проектом работают сотрудники Института космических исследований РАН, НПО имени С. А. Лавочкина, Научно-исследовательского института ядерной физики МГУ (НИИЯФ МГУ), Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и других российских институтов.

После 2017 года миссия отложена на неопределённый срок.

История

В январе 2008 года директор Института космических исследований Л. М. Зелёный заявил, что европейские и российские учёные планируют направить к Юпитеру и Европе экспедицию из нескольких космических аппаратов.

В феврале 2009 года было подписано соглашение об участии России в комплексном проекте EJSM, который, включая российский аппарат, был включен в программу Европейского космического агентства на период с 2015 по 2025 год. Согласно планам, в 2020 году Россия должна была запустить к Юпитеру свою первую миссию. Предполагалось, что СА определит наличие жизни в подповерхностном льде и в океане Европы. Для этих целей в НПО им. Лавочкина уже создается станция с буром, который позволит просверлить поверхность спутника и достать до подлёдного океана, из которого будут взяты пробы на экзобиологические исследования. Спускаемый аппарат планировалось посадить в одном из разломов в многокилометровом слое льда на поверхности планеты. После посадки аппарат должен был расплавить полуметровый слой льда и начать поиск простейших форм жизни^[1]. Результаты предполагалось передавать на Землю через американский аппарат — ретранслятор. Время существования аппарата на поверхности Европы — месяц. Масса КА (ОА, ПА, отлетная система, блок СБ) — 6350 кг.

В 2012 году в связи с высокой сложностью обеспечения функционирования посадочного аппарата в жесточайших радиационных условиях Европы, связанной главным образом с отсутствием на тот момент отечественной радиационно-устойчивой электроники и сложности её закупки в США, миссия аппарата была переориентирована на посадку на другом спутнике Юпитера также с предполагаемым океаном под поверхностью — Ганимеде — в комплексной европейско-российской миссии JUICE в 2022—2030 гг., а изучение Европы будет проводиться после наработки опыта позже^[2][3].

5 марта 2013 года стало известно, что в планы Роскосмоса входит отправка к Ганимеду двух исследовательских зондов — посадочного и орбитального, которые совершат один гравитационный манёвр у Венеры и два — у Земли, и в 2029 году доберутся до системы Юпитера, а ещё через полтора-два года выйдут на орбиту вокруг Ганимеда. Запустить оба зонда планируется с помощью двух отдельных носителей класса «Протон» или «Ангара» вместе с разгонными блоками типа «Бриз». Посадочный аппарат массой около 800 килограммов совершит посадку на Ганимед, а орбитальный аппарат выйдет на орбиту вокруг этого спутника, и будет ретранслировать информацию с него на Землю. Масса научной аппаратуры на обоих зондах составит около 50 килограммов. Энергию они будут получать за счет радиоизотопных источников питания, для орбитального аппарата также рассматривается вариант с солнечными батареями. Срок жизни аппаратов может составить несколько месяцев^[4]. Фотографии поверхности Ганимеда, который передаст европейский зонд JUICE, будут использованы для выбора места посадки российского посадочного зонда.

По состоянию на март 2013 года выполнены научно-исследовательские работы по проекту и определены параметры миссии. Финансирование опытно-конструкторских работ начнется в 2014 году^[5] и составит от 10 до 30 млн рублей в первый год. К 2016 году может быть готов проект и начнётся изготовление макетов.

5 июля 2016 года НПО им. Лавочкина объявило о планах запуска двух аппаратов в 2026 году — орбитального «Лаплас-П1» и посадочного «Лаплас-П2»^[6].

20 сентября 2016 года Роскосмос объявил конкурс на расчет траекторий полетов к Луне, Марсу и Юпитеру с использованием аэродинамического торможения в атмосферах двух последних небесных тел. Работы должны быть завершены к 30 ноября 2018 года^[7].

15 июля 2017 в интервью ТАСС вице-президент РАН Лев Зеленый заявил, что из-за недостатка финансирования и отсутствия радиационно-стойкой электроники, миссия «Лаплас» отодвинута на неопределенный срок. Головным проектом ИКИ РАН на период после 2025 года, таким образом, стала миссия Венера-Д^[8].

Научная команда проекта

Главный конструктор — Илья Ломакин, НПО им. Лавочкина

Характеристики

Ракета-носитель

Конструкция

Платформа: «Навигатор»

Научная аппаратура

Сценарий миссии и схема полета

• Старт «Лаплас-П2» — август 2026 года.
• Старт «Лаплас-П1» — сентябрь 2026 года (на неделю позже посадочного аппарата).
• Прибытие в систему Юпитера «Лаплас-П2» — сентябрь 2032 года.
• Прибытие в систему Юпитера «Лаплас-П1» — октябрь 2032 года.
• Исследования Ганимеда — 2034 год.

Оба аппарата предполагается запустить с помощью тяжелых ракет-носителей Ангара-А5 с разгонными блоками КВТК. Полет потребует EVEE-маневра (Земля — Венера — Земля — Земля) и займет около 6 лет. Орбитальный аппарат «Лаплас-П1» первым выйдет на орбиту Ганимеда и проведет его съемку. Эти данные понадобятся для выбора наиболее удачной точки посадки второго аппарата. После прибытия в систему Юпитера оба аппарата в течение двух лет проведут 23 сближения с Ганимедом и Каллисто с последующим выходом на орбиту Ганимеда. Первым на орбиту Ганимеда выйдет «Лаплас-П1», где в течение 2-3 месяцев будет проводить научные исследования и собирать данные для выбора места посадки. «Лаплас-П2» прибудет к Ганимеду позже орбитальной станции, посадка его спускаемого модуля будет выполняться под контролем орбитального аппарата и наземных станций.

Научные цели

Одной из главных задач миссии «Лаплас» является поиск признаков жизни на Ганимеде в прошлом или настоящем. Для этого посадочный аппарат миссии возьмет пробы грунта и исследует их на предмет биологических и геохимических характеристик. Аппараты также проведут исследование сейсмической активности Ганимеда, измерят уровень радиации на его поверхности, проведут фото- и видеосъемку, а также картографирование поверхности спутника.

См. также

• Восток (озеро) — земной аналог подлёдных океанов^[9], в котором, на станции «Восток», проводилось бурение, взятие и исследование проб, — аналогично планируемому в данной миссии.
• Криобот — робот, предназначенный для работы во льду или ледяной воде.
• Список первых посадок на небесные тела

Примечания

1. P. Weiss, K. L. Yung, N. Kömle, S. M. Ko, E. Kaufmann, G. Kargl. Thermal drill sampling system onboard high-velocity impactors for exploring the subsurface of Europa  (неопр.). Advances in Space Research (18 января 2010). Дата обращения: 26 августа 2011. Архивировано 24 октября 2011 года. doi:10.1016/j.asr.2010.01.015.
2. Европа выбрала следующую крупную космическую миссию  (неопр.). Дата обращения: 22 июня 2020. Архивировано 18 сентября 2020 года.
3. "Россия ищет жизнь на спутнике Юпитера". Интернет-газета «Дни.ру». 2012-08-30. Архивировано 31 августа 2012. Дата обращения: 30 августа 2012.
4. Россия в 2023 году намерена отправить два зонда к Ганимеду, 2013-03-05, Архивировано 8 марта 2013, Дата обращения: 5 марта 2013 Источник  (неопр.). Дата обращения: 5 марта 2013. Архивировано 8 марта 2013 года.
5. Подготовка первой российской миссии к Юпитеру начнется в 2014 году, 2013-10-15, Архивировано 15 октября 2013, Дата обращения: 15 октября 2013 Источник  (неопр.). Дата обращения: 15 октября 2013. Архивировано 15 октября 2013 года.
6. РФ планирует доставить свои исследовательские аппараты к Юпитеру к 2032 году, 2016-07-05, Архивировано 25 октября 2020, Дата обращения: 22 июня 2020 Источник  (неопр.). Дата обращения: 22 июня 2020. Архивировано 25 октября 2020 года.
7. Роскосмос объявил конкурс на 127 млн рублей для расчета трасс к Луне, Марсу и Юпитеру  (неопр.) (20 сентября 2016). Дата обращения: 22 июня 2020. Архивировано 17 января 2021 года.
8. Вице-президент РАН: сроки реализации лунной программы сдвинулись ради проекта «ЭкзоМарс» Архивная копия от 5 июля 2018 на Wayback Machine // ТАСС, 15.07.2017
9. ААНИИ официально заявил о находке в озере Восток нового типа бактерий  (неопр.) (11 марта 2012). Дата обращения: 9 ноября 2015. Архивировано 15 марта 2013 года.

Ссылки

• Секция Совета РАН по космосу — Проект ЛАПЛАС — Европа П