NASA-ina misija New Horizons naučila nas je puno o Plutonu, planetu ledenog patuljaka. Ali svemirski brod je tako brzo projurio pored Plutona, dobili smo samo slike visoke rezolucije s jedne strane planeta, takozvane "strane susreta". New Horizons dao nam je veliki skok u razumijevanju, ali na neki je način postavio više pitanja nego što je odgovorilo.
Sljedeći je korak očito orbitala, a sada NASA počinje ozbiljno razmišljati o jednom.
NASA je dala sredstva jugozapadnog istraživačkog instituta (SwRI) kako bi započela razvoj ideje. Zadatak SWRI-ja je da istraži „važne atribute, izvedivost i cijenu moguće buduće misije orbitera Plutona“.
To je daleko od sigurne stvari. Ovo je istraživanje jedno od deset odobrenih od NASA-e prije sljedećeg desetljećnog istraživanja planetarnih znanosti. Studija će razviti konstrukcijske zahtjeve za orbiter i njegov teret, dati preliminarne procjene troškova i procijeniti rizike za nove tehnologije potrebne za misiju. Rezultati ove studije bit će dostavljeni Nacionalnoj planetarnoj decembarskoj studiji Nacionalne akademije koja započinje 2020. godine.
New Horizons posjetio je Pluton prije nego što se uputio dublje u Kuiperov pojas i posjetio 2014. MU69, objekt Kuiperovog pojasa (KBO) poznat i kao Ultima Thule. Svemirski brod može posjetiti čak treću KBO. Predloženi Pluton Orbiter slijedio bi sličan put.
"Uzbuđeni smo što imamo priliku informirati o raspravama o desetljećima ankete ovom studijom", izjavila je dr. Carly Howett, SwRI, koja vodi taj napor. "Naša misija koncept je poslati jednu svemirsku letjelicu u orbitu Plutona za dvije zemaljske godine prije nego što će se odvojiti kako bi posjetili barem jedan KBO i jedan drugi KBO patuljasti planet."
Swrijev prethodni rad na orbitu Plutona postavio je temelje ove studije. Godine 2018. SwRI je koristio vlastite istraživačke fondove kako bi razvio ideju za orbitalnu turneju koja može istražiti Pluton, a zatim krenuti dalje u pojas Kuipera.
"... moguće je upotrijebiti gravitacijske asistencije s najvećeg mjeseca Plutona, Charona, za bijeg iz orbite Plutona i za povratak u Kuiperov pojas ..."
Dr. Alan Stern, jugozapadni istraživački institut
"U studiji koja je financirana od SWRI-ja koja je prethodila ovoj novoj studiji koju financira NASA, razvili smo orbitalni obilazak sustava Plutona, pokazujući da je misija moguća pomoću planiranih lansirnih vozila i postojećih električnih pogonskih sustava", rekao je dr. Alan Stern, glavni istraživač SwRI-ja misije New Horizons, kao i studije koju financira SwRI. "Također smo pokazali da je moguće upotrijebiti gravitacijske asistencije s najvećeg mjeseca Plutona, Charona, za bijeg iz orbite Plutona i za povratak u pojas Kuipera za istraživanje više KBO-a poput MU69 i barem još jednog patuljastog planeta u usporedbi s Plutonom. ”
Ključna prepreka u misiji orbitera za Pluton je pogonsko gorivo. Potrebno je puno pogonskog goriva da kruži oko Plutona i proučava njegove mjesece, atmosferu, interakcije sunčevog vjetra i druge aspekte sustava Plutona. No, studija iz 2018. pokazala je da bi Pluton orbiter mogao upotrijebiti gravitacione asistencije Plutonskog satelita Charon da bi proučavao Pluton nekoliko godina i mogao bi upotrijebiti istu pomoć gravitacije da se zađe dublje u Kuiperov pojas. To je slično načinu na koji je Cassini misija koristila Saturnov veliki Mjesec Titan.
"To je revolucionarno", rekao je Stern o studiji za 2018. godinu. "Prije toga, NASA i planetarna znanstvena zajednica mislili su da će sljedeći korak u istraživanju Kuiperovog pojasa biti odabir između" prolaska duboko "u proučavanju Plutona i njegovih mjeseci ili" prolaska u širinu "ispitivanjem manjih predmeta Kuiperovog pojasa i drugog patuljastog planeta za usporedba s Plutonom. Raspravljala se o planetarnoj znanstvenoj zajednici koji je bio pravi sljedeći korak. Naše studije pokazuju da možete učiniti oboje u jednoj misiji: to je izmjenjivač igara. "
Plan za 2018. godinu omogućio je i bliski susret s Charonom, najvećim satelitom Plutona, kao i drugim lunarnim letacima.
Tiffany Finley je vodeća tvrtka u odjelu svemirske znanosti i inženjerstva tvrtke SwRI. "Ova je turneja daleko od optimizirane, ali je sposobna napraviti pet ili više letaka svake od četiriju malih luka Plutona, dok istražuje Pluton polarne i ekvatorijalne regije koristeći promjene ravnina", rekao je Finley. "Plan također omogućuje opsežan bliski susret s Charonom prije nego što je uronio u atmosferu Plutona radi uzorkovanja prije nego što plovilo zadnji put upotrijebi Charona da pobjegne u pojas Kuipera za nove zadatke", rekla je.
Studija iz 2018. godine također je pokazala da bi Pluton Orbiter mogao upotrijebiti isti sustav pogona ksenonskim ionima kao misija Dawn za putovanje u druge objekte pojasa Kuiper. Također je pokazalo da bi orbiter mogao ući u orbitu oko drugog patuljastog planeta u pojasu Kuiper.
"Tko bi pomislio da bi sve to mogla obaviti jedna misija koja koristi već dostupne električne pogonske motore?" Stern je rekao o studiji za 2018. godinu. „Sada kada je naš tim pokazao da planetarna znanstvena zajednica ne mora birati između orbitera Plutona ili letača drugih tijela u Kuiperovom pojasu, ali može imati i jedno i drugo, ovu kombiniranu misiju nazivam„ zlatnim standardom “budućeg Plutona i istraživanje Kuiper pojasa. "
Postoji nekoliko prepreka s kojima se Orbiter Plutona mora suočiti. Prvo je komunikacija podataka. New Horizons imao je samo 16 GB pohrane podataka i trebalo im je 16 mjeseci da sve svoje podatke s letača Plutona vrati na Zemlju. To očito neće raditi za orbitara. Povećati pohranu podataka jednostavno je, ali bit će potreban mnogo moćniji sustav prijenosa podataka.
Dobar je to znak da je NASA odlučila financirati detaljniju studiju SWRI-jevog prijedloga Plutonskog orbitera. SwRI ima jaku evidenciju upravljanja misijama, uključujući Juno, New Horizons i IBEX. Oni su također razvili tehnologije i instrumente za više NASA i ESA misija.
Zahvaljujući New Horizonsu, znamo da je Pluton mnogo složeniji nego što smo mislili. Znamo da je površina Plutona daleko aktivnija nego što smo mogli zamisliti. Znamo da Pluton ima atmosferu i mislimo da je Pluton jednom imao tekućinu na svojoj površini. Pluton također može imati ocean podzemne površine, možda povezan s takozvanim srcem Plutona, Regijom Tombaugh.
New Horizons su nam samo dali snimku Plutona. To je izuzetno primamljiv snimak, ali letenje je trajalo samo oko 24 sata, a ima mnogo toga za naučiti.
Više:
- Priopćenje za javnost: SWRI ZA PLANIRANJE PLUTO ORBITERSKE MISIJE
- Priopćenje za 2018. godinu: SWRI TEAM PORUČUJE RASPOLOŽENE STUDIJE PLUTO ORBITER MISIJA
- NASA: Godinu dana kasnije: Top 10 otkrića novih horizonata na Plutonu
