Raport Interstellar Probe

Ciekawy raport dla koncepcji misji Interstellar Probe.

“Sięgnąć gwiazd” – pojęcie, które często towarzyszy ludzkości i ambitnym wyzwaniom wielu z nas. Można powiedzieć, że od zarania ery kosmicznej to pojęcie coraz bardziej “oddala się” od Ziemi. Świetnym przykładem są misje sond Voyager 1 (start 5 września 1977) i Voyager 2 (start 20 sierpnia 1977).

Obie sondy przemierzały Układ Słoneczny względnie blisko siebie aż do Saturna. Od przelotu obok tej planety (listopad 1980 i sierpień 1981) kosmiczne drogi Voyagerów rozeszły się. Voyager 1, po wykonaniu obserwacji Tytana podążył po trajektorii z dala od planet. Z kolei Voyager 2 został skierowany ku dwóm ostatnim gazowym gigantom Układu Słonecznego – przelot obok Urana (1986) i Neptuna (1989).

W ostatnich latach obie sondy przekroczyły heliopauzę – “granicę” Układu Słonecznego. Sonda Voyager 1 przekroczyła heliopauzę w sierpniu 2012 roku. Z kolei sonda Voyager 2 przekroczyła heliopauzę na początku grudnia 2018 roku.

Dalej dalej!

Tak długie działanie sond Voyager jest swoistą nagrodą, gdyż sondy nie były projektowane na dekady pracy w otchłani dalekiego Układu Słonecznego. W ciągu kilku najbliższych lat prawdopodobnie obie sondy zakończą swoje misje, z uwagi na coraz słabsze źródło zasilania RTG.

Co dalej? W 2019 roku pojawiła się chińska propozycja misji do granicy Układu Słonecznego. Tymczasem w JPL trwają prace koncepcyjne nad następcą misji Voyager – z głównym celem w postaci badania przestrzeni poza heliopauzą. Koncepcja misji nosi nazwę Interstellar Probe. Prace koordynuje JPL, ale w zespole naukowców i inżynierów są także przedstawiciele z Europy.

Celem jest możliwość komunikacji sondy z Ziemią nawet z odległości rzędu 1000 jednostek astronomicznych. Dla porównania: obecnie (styczeń 2022) sondy Voyager znajdują się w odległości odpowiednio 155,8 i 129,9 jednostek astronomicznych.

Misja Interstellar Probe jest nieco żartobliwie nazywana “Voyagerem na sterydach”. Nie ma się co temu dziwić – najbardziej widocznym elementem jest duża antena, zdolna do komunikacji z Ziemią. Oprócz tego proponuje się różnego typu instrumenty pomiarowe. Aktualnie proponuje się użycie rakiety SLS do wystrzelenia sondy, wraz ze stopniem Centaur i górnym stopniem Star48. Oczywiście, z czasem ta koncepcja może się zmienić, być może nawet nastąpi zmiana rakiety nośnej.

W podstawowej koncepcji misji start miałby nastąpić w 2036 roku. Sonda, o masie startowej około 860 kg (i masie ładunku naukowego do 90 kg), powinna wykonać asystę grawitacyjną w pobliżu Jowisza. Maksymalna przewidywana prędkość to około 7 jednostek astronomicznych na rok – mniej więcej 2 razy szybciej od Voyagera 1. Inne koncepcje misji, w tym bliski przelot w pobliżu Słońca, są także analizowane.

W grudniu 2021, na konferencji AGU Fall Meeting nastąpiła dyskusja na temat tej koncepcji misji. Zbiegło się to z publikacją dużego raportu na temat tej misji.

Misja Interstellar Probe trwałaby nawet ponad 50 lat. Oznacza to wielopokoleniową współpracę przy kontroli sondy, wyznaczaniu celów do ewentualnych przelotów (nieco podobnie do przelotu New Horizons w pobliżu 2014 MU69) czy też analizie danych.

Raport można pobrać ze strony projektu Interstellar Probe.

(AGU, JPL)