Po 30 metų branduolinės energijos paieškos misija į Neptūną ir jo mėnulius gali pradėti atskleisti sunkiausias mūsų saulės sistemos paslaptis apie planetų susidarymą - ir neseniai atrastas aplink kitas žvaigždes.
Ši ateities vizija yra 12 mėnesių planavimo tyrimo, kurį atliko įvairios ekspertų grupės, vadovaujamos „Boeing Satellite Systems“ ir finansuojamos NASA, akcentas. Tai yra vienas iš 15 „Vizijos misijos“ tyrimų, skirtų sukurti koncepcijas JAV ilgalaikiuose kosmoso tyrinėjimo planuose. „Neptūno“ komandos narys ir radijo mokslininkas profesorius Paulius Steffesas iš Džordžijos technologijos instituto Elektros ir kompiuterinės inžinerijos mokyklos vadina misiją „aukščiausiu tyrimu gilumoje“.
NASA vykdė plačias misijas į Jupiterį ir Saturną, vadinamus „dujų milžinais“, nes juos daugiausia sudaro vandenilis ir helis. Iki 2012 m. Atlikus šiuos tyrimus bus gauta reikšmingos informacijos apie šių planetų chemines ir fizikines savybes. Mažiau žinoma apie Neptūną ir Uraną - „ledo gigantus“.
„Kadangi jie yra toliau, Neptūnas ir Uranas vaizduoja tai, kas turi daugiau originalo - naudoti„ Carlo saganizmą “-„ saulės daiktus “arba ūką, kuris susikondensavo, kad sudarytų planetas“, - teigė Steffesas. „Neptūnas yra retesnė planeta. Jį mažiau veikia saulės spinduliuose esančios medžiagos ir jis turėjo mažiau susidūrimų su kometomis ir asteroidais. Tai labiau atspindi pirmykštę saulės sistemą nei Jupiteris ar Saturnas. “
Taip pat todėl, kad „Neptūnas“ yra toks šaltas, jo struktūra skiriasi nuo Jupiterio ir Saturno. Misija ištirti „Neptūno“ kilmę ir struktūrą - numatoma, kad ji prasidės 2016–2018 m. Ir įvyks maždaug 2035 m. - padidins mokslininkų supratimą apie įvairiapusį planetų formavimąsi mūsų ir kitose saulės sistemose, pažymėjo Steffesas.
Misijos komanda taip pat yra suinteresuota ištirti Neptūno mėnulius, ypač Tritoną, kuris, planetos mokslininkų manymu, yra Kuiperio juostos objektas. Tokie ledo rutuliai yra mikro planetos, kurių skersmuo gali būti iki 1 000 kilometrų ir paprastai yra atokiausiuose mūsų Saulės sistemos regionuose. Remdamiesi iki šiol atliktais tyrimais, mokslininkai mano, kad Tritonas nebuvo suformuotas iš Neptūno medžiagų, kaip ir dauguma mėnulių, skriejančių aplink mūsų saulės sistemos planetas. Vietoj to, „Triton“ greičiausiai yra Kuiperio juostos objektas, atsitiktinai įbrėžtas į Neptūno orbitą.
„Tritonas buvo suformuotas kaip išeitis kosmose“, - teigė Steffesas. „Tai net nėra artimas Neptūno giminaitis. Tai įvaikintas vaikas? Manome, kad Kuiperio juostų objektai, tokie kaip Tritonas, buvo pagrindiniai mūsų saulės sistemos vystymosi raidai, todėl aplankyti Tritoną yra labai įdomu. “
Nors „Neptūno vizijos“ misijos komanda susiduria su daugybe techninių iššūkių, įskaitant įėjimo zondo dizainą, telekomunikacijų ir mokslinių prietaisų plėtrą, ji sukūrė pradinį planą. Komandos nariai, įskaitant Steffes, šį rudenį pristatė įvairiuose moksliniuose susitikimuose, norėdami paskatinti kitų ekspertų atsiliepimus. Gruodžio 17 d. Jie dar kartą pristatys jį metiniame Amerikos geofizikos sąjungos susirinkime. Jų galutinės rekomendacijos bus pateiktos NASA 2005 m. Liepos mėn.
Šis planas grindžiamas NASA projekte „Prometėjas“ kuriama branduolinės ir elektrinės varomosios jėgos technologija. Tradicinė cheminė raketa paleido kosminį laivą iš Žemės orbitos. Tada elektrinė varomoji sistema, varoma mažo branduolio dalijimosi reaktoriaus - modifikuotos povandeninio laivo tipo technologijos - stumtų erdvėlaivį į savo tikslą gilumoje. Varomoji sistema sukeltų trauką išstumdama iš variklių elektra įkrautas daleles, vadinamas jonais.
Dėl didelio mokslinio naudingumo, kurį gali gabenti branduoliniu elektra varomas erdvėlaivis, galios, „Neptūno“ misija žada mokslinius atradimus, sakė Steffesas.
Misijoje bus naudojami elektriniai ir optiniai jutikliai orbitoje ir trys zondai, skirti pajusti Neptūno atmosferos prigimtį, sakė Steffesas, planetų atmosferos nuotolinio radijo jutimo ekspertas. Tiksliau, misija surinks duomenis apie Neptūno atmosferos elementų santykį su vandeniliu ir pagrindinius izotopų koeficientus, taip pat apie planetos gravitacijos ir magnetinius laukus. Bus tiriama pasaulinė atmosferos cirkuliacijos dinamika, meteorologija ir chemija. Tritone du tūptuvai surinks atmosferos ir geocheminę informaciją šalia paviršiaus geizerių.
Trys misijos įėjimo zondai bus nuleisti į Neptūno atmosferą trijose skirtingose platumose - pusiaujo zonoje, vidurio platumoje ir poliariniame regione. Misijos dizaineriai susiduria su iššūkiu perduoti duomenis iš zondo per Neptūno radijo bangas sugeriančią atmosferą. Jis pažymėjo, kad Steffes laboratorija „Georgia Tech“ atliko išsamius tyrimus ir išsamiai suprato, kaip spręsti šią problemą.
Misijos komanda vis dar diskutuoja, kaip giliai zondai turėtų būti dislokuoti Neptūno atmosferoje, kad gautų reikšmingus mokslinius duomenis. „Jei pasirinksime pakankamai žemą radijo signalų dažnį, galime nusileisti iki 500–1000 Žemės atmosferų, tai yra 7500 svarų slėgio kvadratiniame colyje (PSI)“, - aiškino Steffesas. „Šis slėgis yra panašus į tai, ką povandeninis laivas patiria giliame vandenyne“.
Tačiau, pasak misijos komandos atmosferos modeliuotojų, tokio gylio greičiausiai neprireiks, sakė Steffesas. Zondai galės gauti daugiausiai informacijos tik 100 Žemės atmosferų arba 1 500 PSI.
Originalus šaltinis: „Georgia Tech“ naujienų leidinys
