Uran i Neptun ponownie na celowniku NASA

4

Amerykańska agencja kosmiczna NASA ponownie zamierza wysłać bezzałogową misję do ostatnich planet w Układzie Słonecznym. Może to nastąpić w ciągu najbliższych dwudziestu lat.

W najbliższym czasie ma zostać przeprowadzone studium, nadzorowane przez jeden z ośrodków NASA – Jet Propulsion Laboratory (JPL), w ramach którego naukowcy i inżynierowie będą zgłaszać koncepcje wykonania bezzałogowych misji z celem wejścia na orbitę wokół dwóch ostatnich planet Układu Słonecznego, Urana i Neptuna.

Poznanie struktury, składu oraz mechanizmów występujących w systemach księżycowych Urana i Neptuna to cele dla sond kosmicznych, które zostaną wysłane w daleką podróż po Układzie Słonecznym pod koniec trzeciej lub na początku czwartej dekady XXI wieku (lata 2030 – 2040).

Zdjęcia zórz na Uranie wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble w 2011 roku / Credits: HST, Laurent Lamy, AGU

Zdjęcia zórz na Uranie wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble w 2011 roku / Credits: HST, Laurent Lamy, AGU

Jednym z celów przeprowadzanego studium będzie zaprojektowanie wspólnej platformy dla sond, które mogłyby powstać przy koszcie 2 mld dolarów za jeden egzemplarz. Będzie to w tym samym czasie pierwszy administracyjny krok na wieloletniej drodze wypełnionej analizami technicznymi i naukowymi, oraz planowaniem budżetu misji.

Misja do Urana albo Neptuna będzie najprawdopodobniej wartą kilka miliardów dolarów misją klasy flagowej (ang. flagship mission), na kształt wyprawy sondy Cassini do systemu Saturna albo zaakceptowanej niedawno misji do systemu księżycowego Jowisza (a konkretnie Europy). Aby mogło dojść do realizacji kolejnej wybranej dużej misji, rekomendacja musi zostać udzielona przez specjalną komisję naukową NRC (National Research Council), która zbiera się raz na dekadę.

Wizja artystyczna sondy Cassini, misji klasy flagowej, na orbicie Saturna / Credits: NASA/JPL

Wizja artystyczna sondy Cassini, misji klasy flagowej, na orbicie Saturna / Credits: NASA/JPL

Z raportu sporządzonego po ostatnim spotkaniu komisji (2011) można dowiedzieć się, że dwoma głównymi celami dla agencji NASA jest realizacja misji po próbki gleby Marsa oraz wysłanie sondy na Europę, lodowy księżyc Jowisza. Zaplanowana na 2020 rok misja łazika na Marsa zbierze próbki i przygotuje je do podjęcia przez inną misję.

Orbiter Urana był trzeci w kolejności do rekomendacji w raporcie komisji NRC z 2011 roku, jednak NASA z pewnością nie będzie skłonna zrealizować tej misji aż do późnych lat trzydziestych obecnego wieku. Można się spodziewać, że kolejna komisja NRC zarekomenduje do przeprowadzenia dedykowaną misję do Tytana lub kolejną dużą misję na Marsa (zabranie próbek zebranych przez łazik).

Przekrój pokazujący wewnętrzną strukturę Neptuna / Credits: Lunar and Planetary Institute

Przekrój pokazujący wewnętrzną strukturę Neptuna / Credits: Lunar and Planetary Institute

Bliższe zbadanie mniejszej pary gazowych gigantów (nazywanych lodowymi gigantami) może przynieść odpowiedzi na wiele pytań. Uran i Neptun znacząco różnią się od Jowisza i Saturna (złożonych głównie z wodoru i helu). Materię stanowią na nich głównie skała i lód, oraz bardzo gęsta atmosfera. Naukowcy nie wiedzą wciąż czemu ostatnie gazowe planety zawierają tak dużo lodu i amoniaku.

Jednym z potencjalnych wyjaśnień powyżej opisanego stanu rzeczy mogło być bombardowanie w przeszłości Urana i Neptuna przez zmrożone obiekty z Pasa Kuipera, znajdującego się za orbitą Neptuna. Do tego rezerwuaru należą m.in. planety karłowate, takie jak Pluton. Misja New Horizons pokazała kilka tygodni temu, że te odległe światy (na przykładzie Plutona i Charona) mają aktywną powierzchnię.

Obrobione zdjęcie Plutona we wzmocnionych kolorach, ukazujące mnogość różnego rodzaju obszarów o różnym wieku / Credits - NASA/JHUAPL/SWRI

Obrobione zdjęcie Plutona we wzmocnionych kolorach, ukazujące mnogość różnego rodzaju obszarów o różnym wieku / Credits – NASA/JHUAPL/SWRI

Może się okazać, że dalsze poszerzanie wiedzy na temat odległych rejonów Układu Słonecznego zapewni w najlepszym stopniu bezzałogowa misja do systemu Neptuna. Największy księżyc ostatniej planety w Układzie Słonecznym – Tryton – jest najprawdopodobniej bardzo dobrze zachowanym reliktem Pasa Kuipera, przechwyconym przez Neptuna miliardy lat temu.

W tym samym czasie Uran zapewnia również możliwość zbadania charakterystyki “lodowych gigantów”. Ponadto byłoby to pierwsze badanie układu poruszającego się w takim nachyleniu względem orbity (Uran dosłowne toczy się po orbicie na boku), oferując badanie wielu ciekawych charakterystyk oraz gromady satelitów. Wymagania energetyczne dla takiej misji byłyby również nieco mniejsze z uwagi na odległość od Słońca (1,8 mld kilometrów w porównaniu do 2,8 mld kilometrów Neptuna).

Pozostaje nam śledzić rozwój wydarzeń oraz niektórych systemów. Sprawna architektura SLS (Space Launch System) agencji NASA pozwoliłaby na szybsze dostarczenie sondy do wybranego celu w odległych rejonach Układu Słonecznego.

4 komentarze

  1. Poziom rozciągania w czasie dokonywania jakichkolwiek kroków w rozwoju jest TRAGICZNY !!!!!!!

  2. Ludzkość w niedługim czasie powinna zacząć kolonizować i eksploatować obiekty w Układzie Słonecznym a gazowe olbrzymy są w tym przypadku nieciekawe.
    Powinni się skupić na Księżycu, Marsie i obiektach NEO raczej

    • Simon, co do kolonizacji Księżyca i Marsa to się zgodzę ,ale co do eksploatowania surowców i sprowadzania ich na Ziemię to z punktu widzenia Ekonomi jest to wysoce Nieopłacalne, za wyjątkiem HEL-3 z Księżyca do elektrowni Ziemskich na Fuzję Termojądrową. Obecnie koszt wysłania 1-kg. jakiejś Masy na Księżyc wynosi tyle ile kosztuje 1-kg.Złota na Ziemi ,a trzeba ten Kilogram jeszcze Sprowadzić na Ziemię .To jest Ekonomiczne eksploatacyjne Samobójstwo ,a dotarcie na Księżyc ,to 3-dni i z powrotem ,też 3-dni ,a co dopiero na Marsa 8-miesięcy i z Marsa 7-miesięcy i to co 2-lata. To się nawet z Marsa nie opłaca Hel-3 Sprowadzać przy 10-cio większymi Kosztami tego 1-kg. Złota. Wszystkie Surowce ,nawet te najbardziej kosztowne można tylko spożytkować po Przetopieniu na Miejscu ,czy to Księżyca ,Marsa ,czy obiektów LEO. O gazowych olbrzymach ,to w tym wypadku można zapomnieć ,a 1-szą Bazę Stałą na Marsie ,jak wszystko potoczy się dobrze z R. SLS ,to NASA ma zamiar założyć po r.2044. To wszystko zależy jeszcze od pokoju ,lub niepokoju na Ziemi, no ale NASA jest zależna od Polityków USA.

    • proton–Ty chcesz sondę rozpędzić do ogromnych szybkości 500km/s i niech leci z taką szybkością wprost wpada do Atmosfery i ? wyparowuje jak Meteor. Co ty ,chcesz ją wyhamowywać spadochronami i osłoną Ablacyjną z takiej szybkości ?, o …..rany… Projekt udokumentowany Silnika Jądrowego NASA już ma – wbij w kompie- Rakiety ,aligatory i komary i 1-sza z góry.