Меркурий расположен ближе всех в нашей системе к Солнцу, практически лишен атмосферы и температура на нем в прямом смысле экстремальная: одна сторона планеты раскалена до 427 — температуры, при которой плавятся олово и свинца, — а другая заморожена до −173°C. На освещенной стороне поверхность подвергается смертельным дозам радиации, тогда как на ночной стороне большинство жидкостей, включая электролиты в батареях исследовательских аппаратов, замерзает. Все это делает изучение поверхности Меркурия чрезвычайно сложной задачей: на солнечной стороне ровер рискует расплавиться, а на ночной — останется без источников энергии.
Но есть компромиссное решение — работать в зоне терминатора, на границе между днем и ночью, где температуры стабильны, а солнечного света достаточно для питания ровера. Именно такой проект предложили специалисты Института геофизики и планетологии Гавайского университета в Маноа: аспирантка в области планетологии Мари Мурильо, и ее научный руководитель Пол Люси.
Идея «убегать» от Солнца по поверхности Меркурия не нова — она встречается в научной фантастике, например, в романах Кима Стэнли Робинсона «2312» и Чарльза Стросса «Дети Сатурна», где целые города на рельсах перемещаются в сумеречной зоне планеты. Эта концепция основана на уникальном орбитальном резонансе Меркурия 3:2: планета совершает три оборота вокруг своей оси за каждые два оборота вокруг Солнца. В результате один солнечный день на Меркурии длится целых 176 земных суток — а значит, ровер может двигаться достаточно медленно, чтобы оставаться в комфортной сумеречной зоне, и при этом получать энергию от солнечных панелей.
Используя данные системы Horizons от Лаборатории реактивного движения NASA, Мурильо и Люси рассчитали, что на экваторе Меркурия терминатор перемещается со скоростью около 6 км/ч, а на широте 45° — примерно 4,25 км/ч. Это вполне достижимые скорости для современных роверов. «Для того чтобы оставаться в умеренной зоне, роверу не нужно двигаться точно с той же скоростью, что и терминатор, — пишут авторы. — Достаточно двигаться настолько быстро, чтобы оставаться в пределах обозначенного температурного диапазона вокруг терминатора».
Предложенный учеными ровер оснащен набором научных инструментов для элементного анализа и идентификации минералов: лазерной спектроскопией, рентгеновскими и гамма-спектрометрами, рамановскими и инфракрасными приборами, а также рентгеновским дифрактометром. Эти инструменты позволят изучить уникальные геологические особенности Меркурия — так называемые «пустоты» (hollows), богатые летучими веществами углубления, пирокластические ямы, крупные тектонические уступы, свежие ударные кратеры и полярные области, где содержатся водяной лед и органические молекулы, предположительно доставленные астероидами и кометами около 4 миллиардов лет назад.
Сравнивая свой проект с историческими примерами — от лунного ровера Apollo и советского «Лунохода-2» до марсианских Curiosity и Perseverance — ученые делают вывод, что создание такого аппарата с использованием существующих и перспективных технологий вполне реально. Впрочем, технологические вызовы все равно остаются: солнечные панели должны работать при низких углах освещения, системы хранения энергии — обеспечивать непрерывную работу во время перебоев, а автономная навигация — поддерживать перемещение ровера строго в зоне терминатора, обходя препятствия.
Ранее ученые предложили отправиться к Меркурию на солнечном парусе.
Источник: hi-tech.mail.ru