Нептун, вид с «Вояджера-2» в 1989 году. Фото: Unsplash/CC0 Public Domain
Уникальный состав атмосферы планет-ледяных гигантов Урана и Нептуна был воссоздан для имитации глубокого погружения в них с использованием соответствующим образом адаптированных европейских ударных труб и плазменных установок.
Проходя в рамках усилий по моделированию полета предлагаемых атмосферных зондов, испытательная кампания достигла эквивалентной скорости до 19 км/с, хотя потребуются дальнейшие работы, чтобы достичь реальных скоростей, которых смогут достичь зонды этих газовых гигантов.
Испытания проходили в гиперзвуковом плазменном туннеле T6 Stalker в Оксфордском университете в Великобритании, а также в плазменных аэродинамических трубах Группы диагностики высокоэнтальпийных потоков Штутгартского университета в Германии, как показано в видеоклипе здесь.
Будь то удары, приземления или атмосферные зонды, созданные человеком космические корабли коснулись всех планет Солнечной системы, кроме двух: внешних газовых гигантов Урана и Нептуна.
Теперь и НАСА, и ЕКА рассматривают будущие миссии к этой интригующей паре, почти одинакового размера.
Хотя Уран и Нептун внешне похожи на Юпитер и Сатурн, с их водородной и гелиевой атмосферой, они также содержат значительные более тяжелые элементы в виде «сверхкритических» жидких океанов глубоко под поверхностными облаками, на долю которых приходится большая часть массы обеих планет.
Оба мира также имеют метан в своих атмосферах (что объясняет их синий цвет), хотя в случае Нептуна его меньше, где он сконцентрирован ниже в атмосфере, поэтому становится менее важным фактором при моделировании любого полета зонда.
В рамках любой будущей миссии в один или оба мира атмосферный зонд, напоминающий тот, который был отправлен миссией НАСА «Галилео» к Юпитеру, занимает одно из первых мест в списках научных пожеланий.
«Проблема заключается в том, что любой зонд будет подвергаться воздействию высоких давлений и температур и, следовательно, потребует высокоэффективной системы тепловой защиты, чтобы выдержать попадание в атмосферу в течение полезного периода времени», — объясняет Луис Уолпот, инженер по аэротермодинамике ЕКА.
«Чтобы приступить к разработке такой системы, нам необходимо сначала адаптировать существующие европейские испытательные мощности, чтобы воспроизвести состав атмосферы и соответствующие скорости».
Скорость входа атмосферных зондов определяется скоростью, необходимой для их обращения по орбите — инерционная скорость около 25 км/с в случае Урана и Нептуна.
Это совместный проект Великобритании, Германии и ЕКА, поддерживаемый Программой общей поддержки технологий Агентства. В качестве следующего шага ведется работа по расширению моделируемых скоростей, достижимых как в аэродинамических трубах Оксфорда, так и Штутгарта.
Информация от: Европейским космическим агентством
