NASA „New Horizons“ misija mus daug ką išmokė apie Plutoną, ledo nykštukės planetą. Tačiau erdvėlaivis taip greitai praleido pro Plutoną, gavome tik aukštos skiriamosios gebos vaizdus iš vienos planetos pusės, vadinamosios „susidūrimo pusės“. „New Horizons“ mums suteikė didelį supratimo šuolį, tačiau tam tikra prasme ji uždavė daugiau klausimų nei atsakė.
Kitas žingsnis akivaizdžiai yra orbitas, ir dabar NASA pradeda rimtai svarstyti apie tai.
NASA skyrė Pietvakarių tyrimų instituto (SwRI) finansavimą, kad galėtų pradėti vystyti idėją. „SwRI“ pavesta ištirti „svarbius būsimos Plutono orbitos misijos atributus, galimybes ir kainą“.
Tai toli gražu nėra tikras dalykas. Šis tyrimas yra vienas iš 10, kurį NASA patvirtino prieš kitą Planetary Science Decadal Survey. Tyrime bus nustatyti orbitos projektavimo reikalavimai ir jo naudingoji apkrova, atlikta preliminari išlaidų sąmata ir įvertinta naujų misijai reikalingų technologijų rizika. Šio tyrimo rezultatai bus pristatyti į Nacionalinės akademijos planetinio dešimtmečio tyrimą, kuris prasidės 2020 m.
„New Horizons“ aplankė Plutoną, prieš važiuodami giliau į Kuiperio juostą ir apsilankę 2014 m. MU69, Kuiperio juostos objektas (KBO), dar žinomas kaip „Ultima Thule“. Erdvėlaivis gali aplankyti net trečią KBO. Siūlomas Plutono orbitras eitų panašiu keliu.
„Mes džiaugiamės, kad turime galimybę pranešti apie dekadalinio tyrimo svarstymus atlikdami šį tyrimą“, - sakė „SwRI“ dr. Carly Howett, vadovaujanti pastangoms. „Mūsų misijos idėja yra nusiųsti vieną erdvėlaivį į Plutono orbitą dvejiems Žemės metams prieš išvykstant aplankyti bent vieną KBO ir kitą KBO nykštukinių planetų“.
Ankstesnis SwRI darbas Plutono orbitoje padėjo pagrindą šiam tyrimui. 2018 m. „SwRI“ panaudojo savo mokslinių tyrimų lėšas, siekdama sukurti orbitos turo, kuris galėtų ištirti Plutoną, idėją, tada nukreipti toliau į Kuiperio juostą.
„… Iš didžiausio Plutono Mėnulio„ Charon “galima pasitelkti gravitacijos pagalbines priemones, kad būtų galima ištrūkti iš Plutono orbitos ir grįžti į Kuiperio juostą…“
Dr. Alanas Sternas, Pietvakarių tyrimų institutas
„Atliekant„ SwRI “finansuojamą tyrimą, kuris vyko prieš šį naują NASA finansuojamą tyrimą, mes sukūrėme„ Plutono “sistemos orbitinį turą, parodantį, kad misija buvo įmanoma su suplanuotomis pajėgumų paleidimo priemonėmis ir esamomis elektrinėmis varomosiomis sistemomis“, - teigė „SwRI“ vadovas dr. Alanas Sternas, pagrindinis tyrėjas. „New Horizons“ misijos, taip pat „SwRI“ finansuojamo tyrimo. „Mes taip pat parodėme, kad iš didžiausio Plutono Mėnulio„ Charon “galima naudoti gravitacijos pagalbines priemones, kad būtų galima ištrūkti iš Plutono orbitos ir grįžti į Kuiperio juostą ištirti daugiau KBO, tokių kaip MU69, ir dar bent vieną nykštukinę planetą, palyginti su Plutonu. “
Orbitos misijos į Plutoną kliūtis yra varomoji jėga. Orientacijai aplink Plutoną reikia daug raketinio kuro, tiriant jo mėnulius, atmosferą, saulės vėjo sąveiką ir kitus Plutono sistemos aspektus. Bet 2018 m. Tyrimas parodė, kad Plutono orbitoje kelerius metus Plutono tyrinėjimui galėjo būti naudojami Plutono palydovo Charon gravitaciniai pagalbininkai ir tą pačią gravitacijos pagalbinę medžiagą galima panaudoti giliau į Kuiperio juostą. Tai panašu į tai, kaip „Cassini“ misija panaudojo didelį Saturno Mėnulio titaną.
„Tai novatoriška“, - apie 2018 m. Tyrimą sakė Sternas. „Anksčiau NASA ir planetų mokslo bendruomenė manė, kad kitas Kuiperio juostos tyrinėjimo žingsnis būtų pasirinkti„ gilintis “tyrinėjant Plutoną ir jo mėnulius arba„ eiti plačiai “, tiriant mažesnius Kuiperio juostos objektus ir kitą nykštukinę planetą. palyginimas su Plutonu. Planetų mokslo bendruomenė diskutavo, kuris buvo tinkamas kitas žingsnis. Mūsų tyrimai rodo, kad abi užduotis galite atlikti vienoje misijoje: tai yra žaidimų keitiklis. “
2018 m. Planas taip pat leido artimai susidurti su didžiausiu Plutono palydovu Šaronu ir kitais mėnulio museliais.
Tiffany Finley yra programinės įrangos lyderė „SwRI“ Kosmoso mokslo ir inžinerijos skyriuje. „Ši kelionė toli gražu nėra optimizuota, tačiau ji gali padaryti penkis ar daugiau kiekvieno iš keturių mažų Plutono mėnulių skriejantįjį orą, kartu apžiūrint Plutono poliarinį ir pusiaujo regionus, naudojant plokštumos pokyčius“, - sakė Finley. „Šis planas taip pat leidžia išsamiai bendrauti su Charonu prieš panardinant į Plutono atmosferą, kad būtų imami mėginiai, prieš tai, kai laivas paskutinį kartą naudoja Charoną pabėgti į Kuiperio juostą naujoms užduotims atlikti“, - sakė ji.
2018 m. Tyrimas taip pat parodė, kad Plutono orbitoje kelionei į kitus Kuiperio juostos objektus buvo galima naudoti tą pačią ksenono jonų varomąją sistemą kaip ir Aušros misijai. Tai taip pat parodė, kad orbitas gali patekti į orbitą aplink kitą nykštukinę planetą Kuiperio juostoje.
„Kas būtų pamanęs, kad visa tai gali padaryti viena misija, naudojant jau turimus elektrinius variklius?“ Sternas pasakojo apie 2018 m. „Dabar, kai mūsų komanda parodė, kad planetų mokslo bendruomenei nereikia rinktis tarp Plutono orbitos ar kitų kėbulų orbitos Kuiperio juostoje, bet gali turėti abi, aš šią jungtinę misiją vadinu būsimojo Plutono„ aukso standartu “. ir Kuiperio juostos tyrimai. “
Yra kelios kliūtys, su kuriomis reikia susidurti Plutono orbitoje. Viena iš jų yra duomenų perdavimas. „New Horizons“ turėjo tik 16 GB duomenų saugyklą ir prireikė 16 mėnesių, kad visus savo duomenis iš Plutono skrydžio atgal į Žemę perduotų. Tai akivaizdžiai neveiks orbitos. Padidinti duomenų saugyklą yra paprastas dalykas, tačiau reikės daug galingesnės duomenų perdavimo sistemos.
Tai geras ženklas, kad NASA nusprendė finansuoti išsamesnį SwRI Plutono Orbiterio pasiūlymo tyrimą. „SwRI“ turi didelę patirtį misijų valdymo srityje, įskaitant „Juno“, „New Horizons“ ir IBEX. Jie taip pat sukūrė technologijas ir instrumentus kelioms NASA ir ESA misijoms.
„New Horizons“ dėka mes žinome, kad Plutonas yra daug sudėtingesnis, nei manėme. Mes žinome, kad Plutono paviršius yra daug aktyvesnis, nei galėjome įsivaizduoti. Mes žinome, kad Plutonas turi atmosferą, ir manome, kad Plutono paviršiuje kažkada buvo skysčių. Plutonas taip pat gali turėti požeminį vandenyną, galbūt susietą su vadinamąja Plutono širdimi, Tombaugh regionu.
„New Horizons“ mums iš tikrųjų davė tik Plutono nuotrauką. Tai nepaprastai viliojantis momentinis vaizdas, tačiau „flyby“ truko tik apie 24 valandas ir dar yra daug ko išmokti.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: „SwRI PLANO ORBITERIO MISIJA“
- 2018 m. Pranešimas spaudai: „SwRI TEAM“ PATEIKIAMA PLUTO ORBITERIO MISIJA
- NASA: Po metų: „New Horizons“ 10 geriausių atradimų Plutone
