Za 30 godina, nuklearna misija svemirskog istraživanja Neptuna i njegovih luna možda će početi otkrivati neke od najzanimljivijih tajni našeg Sunčevog sustava o formiranju njegovih planeta - i nedavno otkrivenih koje su se razvile oko drugih zvijezda.
Ta vizija budućnosti je fokus 12-mjesečne studije planiranja koju je proveo raznoliki tim stručnjaka pod vodstvom Boeing Satelitskih sustava, a financirao NASA. Jedna je od 15 studija "Misije vizije" namijenjene razvoju koncepata u američkim dugoročnim planovima istraživanja svemira. Član tima Neptuna i radioznanstvenik, profesor Paul Steffes, sa škole elektrotehnike i računalnog inženjerstva Instituta Georgia, misiju naziva „vrhunskim istraživanjem u dubokom svemiru“.
NASA je letjela opsežne misije na Jupiter i Saturn, koje se nazivaju "plinskim divovima", jer se pretežno sastoje od vodika i helija. Do 2012. godine, ova će istraživanja dati značajne informacije o kemijskim i fizikalnim svojstvima ovih planeta. Manje se zna o Neptunu i Uranu - "ledenim divovima".
"Budući da su udaljeniji, Neptun i Uran predstavljaju nešto što sadrži više originala - korištenje" Carl saganstva "-" solarne stvari "ili maglina koja se sakupljala u obliku planeta", rekao je Steffes. "Neptun je puki planet. Na njega manje utječu materijali iz blizine sunca i manje je sudara s kometama i asteroidima. Reprezentativniji je od prvobitnog Sunčevog sustava od Jupitera ili Saturna. "
Također, jer je Neptun tako hladan, njegova se struktura razlikuje od Jupitera i Saturna. Misija za istraživanje podrijetla i strukture Neptuna, koja bi trebala biti pokrenuta između 2016. i 2018. godine, a trebala bi stići oko 2035. godine, povećat će znanstvenike razumijevanje različitih planetarnih formacija u našem Sunčevom sustavu i drugih, napomenuo je Steffes.
Tim misije je također zainteresiran za istraživanje Neptunovih luna, posebno Tritona, za koji planetarni znanstvenici smatraju da je predmet Kuiperovog pojasa. Takve kuglice leda su mikro planete koje mogu biti promjere do 1.000 kilometara, a nalaze se uglavnom u najudaljenijim dijelovima našeg Sunčevog sustava. Na osnovu dosadašnjih studija, znanstvenici vjeruju da Triton nije nastao iz materijala Neptuna, poput većine Mjeseca koji kruže oko planeta u našem Sunčevom sustavu. Umjesto toga, Triton je vjerojatno predmet Kuiperovog pojasa koji je slučajno uvučen u Neptunovu orbitu.
"Triton je stvoren izvan prostora u svemiru", rekao je Steffes. „To čak nije ni bliski rođak Neptuna. To je usvojeno dijete? Vjerujemo da su predmeti Kuiperovog pojasa poput Tritona bili ključni za razvoj našeg Sunčevog sustava, tako da postoji veliko zanimanje za posjet Tritonu. "
Iako se suočavaju s brojnim tehničkim izazovima - uključujući dizajn ulazne sonde, telekomunikacije i razvoj znanstvenih instrumenata - tim Neptune Vision Mission razvio je početni plan. Članovi tima, uključujući Steffes, predstavljali su ga ove jeseni na raznim znanstvenim skupovima kako bi potaknuli povratne informacije drugih stručnjaka. Oni će ga 17. prosinca ponovno predstaviti na godišnjem sastanku Američke geofizičke unije. Njihove konačne preporuke su NASA-i u srpnju 2005. godine.
Plan se temelji na dostupnosti nuklearno-električne pogonske tehnologije koja se razvija u NASA-inom projektu Prometej. Tradicionalna kemijska raketa izbacila bi svemirsku letjelicu iz Zemljine orbite. Potom bi električni pogonski sustav pogonjen malim reaktorom nuklearne fisije - modificirana tehnologija podmornice - pokrenuo svemirsku letjelicu do cilja iz svemira. Pogonski sustav stvorio bi potisak izbacivanjem električno nabijenih čestica zvanih ioni iz svojih motora.
Zbog velikog znanstvenog korisnog opterećenja koje nuklearno-električni svemirski brod može nositi i napajati, misija Neptuna ima veliko obećanje za znanstveno otkriće, rekao je Steffes.
Misija će upotrijebiti električne i optičke senzore na orbitu i tri sonde za osjet prirode prirode Neptunove atmosfere, rekao je Steffes, stručnjak za daljinsko radio-senzitiranje planetarne atmosfere. Naime, misija će prikupljati podatke o Neptunovim omjerima atmosfere u odnosu na vodik i ključne izotopske omjere, kao i o gravitaciji i magnetskom polju planeta. Istražit će globalnu dinamiku cirkulacije atmosfere, meteorologiju i kemiju. Na Tritonu će dva zemljaca prikupljati atmosferske i geokemijske podatke u blizini gejzira na površini.
Tri misije za ulazak u misiju spustit će se u atmosferu Neptuna na tri različite geografske širine - ekvatorijalnoj zoni, srednjoj širini i polarnoj regiji. Dizajneri misije suočavaju se s izazovom prenošenja podataka iz sondi kroz atmosferu upijanja radio-valova Neptuna. Steffesov laboratorij u Georgia Techu proveo je opsežno istraživanje i stekao temeljito razumijevanje kako riješiti ovaj problem, napomenuo je.
Tim misije još uvijek raspravlja o tome kako bi se sonde morale smjestiti u Neptunovo ozračje kako bi dobili značajne znanstvene podatke. "Ako odaberemo dovoljno nisku frekvenciju radio signala, možemo se spustiti na 500 do 1.000 atmosfera Zemlje, što je 7.500 funti pritiska po kvadratnom inču (PSI)", objasnio je Steffes. "Taj je pritisak sličan onome što podmornica doživljava u dubokom oceanu."
Međutim, ta dubina vjerovatno neće biti potrebna, u skladu s atmosferskim modelarima misije, rekao je Steffes. Sonde će moći dobiti većinu informacija pri samo 100 atmosfera Zemlje ili 1.500 PSI.
Izvorni izvor: Georgia Tech News Release
