Каково это - пройти сквозь атмосферу гигантских ледяных планет?
Исследователи из Великобритании и Германии провели серию экспериментов, чтобы смоделировать условия, с которыми столкнется космический зонд при входе в атмосферу Урана и Нептуна. Эти две планеты, известные как ледяные гиганты, остаются одними из наименее изученных в Солнечной системе, несмотря на их важность для понимания процессов формирования планет.
Уран и Нептун, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, состоят в основном из более тяжелых элементов, таких как вода, аммиак и метан. Их атмосферы могут содержать кристаллы этих соединений, что делает их уникальными объектами для изучения. Однако огромное расстояние до этих планет (Уран находится в 2,7 миллиардах километров от Земли, а Нептун — в 4,3 миллиардах) до сих пор затрудняло их исследование.
Чтобы подготовиться к будущим миссиям, ученые провели испытания в специализированных аэродинамических трубах, таких как Oxford T6 Stalker в Университете Оксфорда и PWK1 в Университете Штутгарта. Эти тесты имитировали вход зонда в атмосферу ледяных гигантов на скоростях до 19 км/с, а также учитывали состав их атмосфер, включая наличие метана.
Результаты показали, что даже небольшие количества метана значительно влияют на спектральное излучение, что подчеркивает важность точного понимания состава атмосферы для разработки эффективной теплозащиты космических аппаратов. Исследования, финансируемые Германией, Великобританией и Европейским космическим агентством (ESA), достигли уровня технологической готовности 6, что подтверждает возможность тестирования моделей в условиях, близких к реальным.
В ближайшие годы ученые планируют разработать новые датчики и инструменты для изучения ледяных гигантов, а также создать усовершенствованные модели для анализа их аэродинамических условий. Эти шаги станут важным этапом в подготовке будущих миссий к Урану и Нептуну, которые помогут раскрыть тайны их формирования и эволюции.
Исследование ледяных гигантов не только расширит наши знания о Солнечной системе, но и может пролить свет на процессы, происходящие в других звездных системах, где подобные планеты встречаются довольно часто.