Kosmiczna ekspansja to nie bajka. SpaceX złapało Starshipa, a NASA leci na Europę

Mamy start. Start rakiety Falcon Heavy, wynoszącej sondę Europa Clipper, która ma odsłonić tajemnice ogromnego oceanu skrytego pod lodową skorupą księżyca Jowisza”. Takimi słowami ryk silników startującej rakiety powitał 14 października komentator Amerykańskiej Agencji Kosmicznej (NASA), Derrol Nail.

Start przebiegł doskonale. Sonda, której lot opóźnił się ze względu na huragan Milton (niecały tydzień wcześniej uderzył w wybrzeża Florydy), to duży, sześciotonowy pojazd o rozpiętości boiska do koszykówki. To największa bezzałogowa sonda kosmiczna, jaką kiedykolwiek zbudowała NASA.

Księżyc Europa może ukrywać życie

Ale też cel jej misji jest całkiem niezwykły, a sam lot może okazać się przełomem w poszukiwaniu życia poza Ziemią. Europa Clipper leci na spotkanie jednego z największych księżyców Jowisza: odkrytej jeszcze przez Galileusza Europy.

Astronomowie od stuleci wiedzieli, że Europa jest… inna. Niezwykle gładki i efektownie odbijający promienie słoneczne księżyc nie przypominał skalistych czy pokrytych lawą sąsiadów. Ale dopiero misje sond Pioneer 10 i 11 w 1973 i 1974 r. i przelot dwóch Voyagerów w 1979 r. pokazały, z jak wyjątkowym światem mamy do czynienia.

Dziś wiemy, że śnieżnobiała Europa to lodowy świat, skrywający w swoim wnętrzu ocean ciekłej wody większy niż wszystkie ziemskie morza i oceany razem wzięte. Co więcej, pomiary prowadzone przez kolejne misje wykazały, że Europa jest bogata w związki organiczne oraz że w jej głębinach prawdopodobnie trwają procesy przypominające ziemski wulkanizm. Oznacza to, że jest pierwszym znanym nam pozaziemskim światem, który ma wszystko, czego potrzeba, by powstało i istniało do dziś na nim życie: wodę, budulec i energię.

Dotarcie do tego oceanu nie będzie proste, bo lodowa skorupa, która może chronić jego zawartość przed intensywnym promieniowaniem Jowisza, może mieć nawet 100 kilometrów grubości. Nowe misje nie „dotkną” go więc bezpośrednio. Zamiast tego będą szukać poszlak wskazujących, że w głębinach może istnieć życie, analizując chemiczne ślady na powierzchni księżyca – oraz pióropusze wystrzeliwujących z niego gejzerów.

Kiedy misja Europa Clipper osiągnie jowiszowy księżyc?

Europa Clipper dotrze do Jowisza w kwietniu 2030 r., po sześciu latach podróży. Wkrótce potem dołączy do niej druga sonda – Juice (Jupiter Icy Moons Explorer), wystrzelona wiosną ubiegłego roku przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Obie wykonają w sumie kilkadziesiąt przelotów nad Europą. Ile dokładnie – będzie zależało od tego, czy delikatna elektronika zniesie śmiercionośne promieniowanie generowane przez największą planetę Układu Słonecznego.

Europa Clipper skupi się niemal wyłącznie na tym jednym księżycu. Europejska Juice postara się też przyjrzeć z bliska innym satelitom Jowisza, które mogą skrywać oceany – Ganimedesowi i Kallisto. Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym i jedynym posiadającym własne pole magnetyczne. „Juice dostarczy nam dogłębnej wiedzy o tym, jak ten księżyc wchodzi w interakcje z Jowiszem i jego intensywnym polem magnetycznym” – stwierdził Olivier Witasse z ESA.

Obie sondy będą działać jednocześnie w systemie Jowisza, co daje unikalną okazję do współpracy naukowej. Wspólne obserwacje misji ESA i NASA pozwolą na lepsze zrozumienie dynamiki całego systemu Jowisza. Europa Clipper zakończy swoją misję w 2034 r., prawdopodobnie poprzez kontrolowany upadek na Ganimedesa lub inny księżyc. Juice planuje zakończyć misję w podobny sposób.

Dane zebrane przez obie sondy będą nieocenione dla przyszłych misji, w tym ewentualnych lądowników. Badania te mogą również pomóc w zrozumieniu nie tylko tego, gdzie jeszcze w kosmosie może istnieć życie, ale też tego, gdzie mogliby w przyszłości pracować ludzie.

SpaceX potrafi złapać wzmacniacz Starshipa

Dzień przed startem sondy Europa Clipper w kosmos wyruszyła rakieta, która, według zapowiedzi jej twórców, może kiedyś umożliwić ludziom dotarcie nawet w te odległe zakamarki Układu Słonecznego. Stworzony przez SpaceX Starship to największa rakieta kosmiczna w historii – niemal dwa razy mocniejsza od legendarnego Saturna V, który zawiózł amerykańskich astronautów na Księżyc w latach 60. i 70. XX wieku.

W przeciwieństwie do Saturna, który był ekstremalnie drogą rakietą jednokrotnego użytku. Starship ma startować nawet setki razy. A koszty wynoszenia za jego pomocą ładunków – satelitów, zaopatrzenia czy astronautów – mają być nawet siedem razy niższe niż te, które towarzyszą startom i tak stosunkowo taniej rakiety Falcon 9, tworzonej przez tę samą firmę. Wyniesienie jednego kilograma ładunku na orbitę Ziemi ma docelowo kosztować zaledwie 100-200 dolarów. Koszt wynoszenia kilograma ładunku za pomocą wycofanych już ze służby promów kosmicznych NASA był kilkadziesiąt razy wyższy.

Aby osiągnąć ten bardzo ambitny cel, Starship musi jednak latać w kosmos raz za razem, potencjalnie nawet kilka razy dziennie, bez czasochłonnych i kosztownych przeglądów i napraw. Co ważne, taki rytm musi dotyczyć obu członów rakiety – wielkiego, pierwszego członu, który rozpędza pojazd do prędkości orbitalnej, i drugiego, który służy jako kosmiczna ciężarówka.

Aby maksymalnie skrócić potrzebny do ponownego startu czas, SpaceX chce, żeby Starship wracał z kosmosu w miejsce, z którego startował. Nie na ten sam kosmodrom – na tę samą wyrzutnię. W tym celu wieżę startową wyposażono w dwa ogromne ramiona, które mają chwytać powracającą rakietę. SpaceX porównuje to do chwytania kawałków sushi pałeczkami. Chwytająca rakietę struktura dorobiła się przydomka „Mechazilla”.

W niedzielę ten metalowy potwór zaatakował po raz pierwszy – i to skutecznie. Około 14:25 czasu polskiego liczący 122 metrów wysokości Starship wystartował z bazy SpaceX w Boca Chica.

Pierwszy stopień rakiety, znany jako Super Heavy, odłączył się od drugiego stopnia po 2 minutach i 45 sekundach od startu. Następnie rozpoczął powrót w kierunku platformy startowej. Po około siedmiu minutach od startu Super Heavy zwolnił z prędkości kilku tysięcy kilometrów na godzinę do niemal zera, aby precyzyjnie zbliżyć się do wieży startowej. Rakieta, wielkości kadłuba Airbusa 380, niemal przytuliła się do wieży, która delikatnie złapała ją w mechaniczne ramiona. Drugi człon, który wszedł na orbitę, miękko wylądował na Oceanie Spokojnym. Kolejnym celem SpaceX będzie schwytanie także jego. Pierwsza próba może nastąpić na początku przyszłego roku.

Dlaczego ludzie potrzebują Starshipa?

Sukces SpaceX cieszy również NASA, która zleciła firmie Elona Muska budowę lądownika księżycowego opartego na systemie Starship. Agencja planuje wykorzystać go podczas misji Artemis III, która ma na celu powrót astronautów na powierzchnię Księżyca do 2026 r. NASA zapłaciła SpaceX 2,8 miliarda dolarów za rozwój tej technologii.

SpaceX już dziś jest najważniejszym graczem w nowym kosmicznym wyścigu. W ubiegłym roku rakiety Elona Muska startowały 98 razy – ich loty stanowiły 90 proc. wszystkich amerykańskich misji kosmicznych. Wynosiły na orbitę satelity Starlink (których jest już około sześć i pół tysiąca), ale też sondy kosmiczne, astronautów NASA, kluczowe satelity telekomunikacyjne i szpiegowskie urządzenia Pentagonu.