Logo
Cover

В ближайшие годы американское и европейское космические агентства отправят двух роботов для изучения Европы, ледяной луны Юпитера. Как только аппараты прибудут, они начнут искать следы жизни, которая может прятаться в океане, под коркой льда, толщина которого может достигать 25 км. Добыть образцы будет непросто. Поэтому физики предлагают отправить на Европу специальное устройство, способное управлять двумя типами ядерных реакций.

В этом году Европейское космическое агентство планирует отправить в сторону Юпитера автоматическую межпланетную станцию JUICE, в следующем NASA запланировало запуск станции Europa Clipper. Когда они прибудут к Европе, в 2030-х годах, то начнут изучение поверхности в рамках первых астробиологических миссий на ледяной луне, расположенной на окраине Солнечной системы.

Эта и аналогичные миссии входят в группу программ «Планеты-океаны», предусматривающую также изучение Цереры в Главном поясе астероидов, спутников Юпитера (Калисто, Ганимеда и Европы), Сатурна (Титана, Энцелада и Дионы), самого большого спутника Нептуна Тритона, Плутона и других небесных тел в Поясе Койпера. Все они, предположительно, имеют внутренние океаны, которые нагревает гравитационное воздействие их планет или распад радиоактивных элементов.

Главная трудность исследования этих миров — толщина ледовой коры, которая может достигать 40 км. На Европе ее оценивают от 15 до 25 км. Вдобавок, зонд должен проникнуть сквозь гидростатический лед с различными примесями (аммиак, силикаты), иметь возможность поддерживать связь с поверхностью и вернуть образцы.

NASA изучило возможность использования нагревательных или буровых зондов для прохождения ледовых щитов. В частности, были предложены ядерные установки, которые будут вырабатывать тепло и топить лед. Однако команда ученых под руководством физика Терезы Беньо из Исследовательского центра им. Джона Гленна предложила другой метод, не основанный на радиоактивных изотопах, пишет Universe Today.

Метод решетчатого синтеза, описанный в научной статье 2020 года, создает реакцию синтеза внутри металлической решетки, заполненной дейтериевым топливом при температуре окружающей среды. Создаваемое в решетках давление в миллиард раз больше, чем в токамаках. Такой процесс позволяет получить эффект быстрого деления при использовании решеток из обедненного урана, тория или эрбия в матриксе из расплавленного лития. Попутно достигается выработка более энергетических нейронов, что указывает на параллельную реакцию синтеза.

В результате гибридный реактор синтеза и быстрого деления будет меньше, чем традиционный ядерный реактор. А отработанное тепло реактора позволит зонду протопить себе путь к лежащему под ледовой коркой океану.

Реактор такого типа может быть установлен на спускаемом модуле NASA, а также, после должно доработки, его можно будет использовать для создания систем энергоснабжения для долгосрочных миссий.

Реактор, способный вырабатывать один мегаватт электроэнергии для снабжения энергией космических кораблей, был разработан Академией наук КНР. Как сообщают китайские СМИ, проект успешно прошел тщательную инспекцию со стороны специалистов Министерства науки и технологии Китая. Это одна из самых приоритетных для КНР областей развития космонавтики.