NASA KAALUB NüüD PLUUTO ORBIIDIDE MISSIOONI

Send

NASA New Horizons missioon õpetas meile palju jää kääbuplaneedist Pluutost. Kuid kosmoselaev möödus Pluutost nii kiiresti, saime ainult kõrge eraldusvõimega pilte planeedi ühest küljest, nn kohtumisküljest. New Horizons andis meile suure mõistmise hüppe, kuid teatud mõttes esitas see rohkem küsimusi kui vastas.

Järgmine samm on selgelt orbiidile minek ja nüüd hakkab NASA seda tõsiselt kaaluma.

NASA on idee väljatöötamise alustamiseks rahastanud Edela-uuringute instituuti (SwRI). SwRI ülesandeks on uurida võimaliku Pluuto orbiidil toimuva tulevase missiooni olulisi atribuute, teostatavust ja maksumust.

See pole kaugeltki kindel asi. See uuring on üks kümnest, mille NASA on heaks kiitnud enne järgmist planeediteaduse aastakümnete uuringut. Uuringus töötatakse välja orbiidi ja selle kandevõime projekteerimisnõuded, tehakse esialgsed hinnangulised kulud ja hinnatakse missiooniks vajalike uute tehnoloogiate riske. Selle uuringu tulemused edastatakse 2020. aastal algavale Riikliku Akadeemia planeetide aastakümnete uuringule.

New Horizons külastas Pluutot, enne kui suundus sügavamale Kuiperi vööndisse ja külastas 2014. aasta MU69, Kuiperi vöö objekti (KBO), tuntud ka kui Ultima Thule. Kosmoseaparaat võib külastada isegi kolmandat KBO-d. Kavandatud Pluuto orbiidil kulgeks sarnane tee.

"Meil on hea meel, et meil on võimalus teavitada dekadaalse uuringu arutelusid selle uuringuga," ütles SwRI dr Carly Howett, kes juhib pingutusi. "Meie missiooni idee on saata üks kosmoselaev kahe Maa-aasta orbiidile orbiidile, enne kui ta lahkub, et külastada vähemalt ühte KBO-d ja ühte teist KBO-kääbusplaneeti."

SwRI eelnev töö Pluuto orbiidil pani aluse sellele uuringule. 2018. aastal kasutas SwRI orbiidituuri idee väljatöötamiseks omaenda teadusuuringute rahalisi vahendeid, et uurida Pluutot ja seejärel suunduda kaugemale Kuiperi vööndisse.

"... Pluuto suurimast kuust Charonist on võimalik kasutada gravitatsiooniabi, et põgeneda Pluuto orbiidile ja minna tagasi Kuiperi vööndisse ..."
Dr Alan Stern, Edela-uuringute instituut

"SwRI rahastatud uuringus, mis eelnes sellele uuele NASA rahastatud uuringule, töötasime välja Pluto süsteemi orbiidituuri, näidates, et missioon on võimalik kavandatud võimekusega kanderakettide ja olemasolevate elektriliste tõukejõusüsteemidega," ütles SwRI juhtivteadur dr Alan Stern. New Horizons'i missioonist ning SwRI rahastatud uuringust. „Samuti näitasime, et Pluuto suurimast kuust Charonist on võimalik kasutada gravitatsiooniabi, et põgeneda Pluuto orbiidilt ja minna tagasi Kuiperi vööndisse, et uurida Pluutoga võrdlemiseks veel mitu KBO-d, näiteks MU69, ja veel vähemalt ühte kääbusplaneeti. ”

Orbiidil missioonil Pluutosse sattudes on võtmetakistuseks raketikütus. Plutoni ümber orbiidile kulub palju raketikütust ja selle kuude, atmosfääri, päikesetuule interaktsioonide ja Pluto süsteemi muude aspektide uurimiseks. Kuid 2018. aasta uuring näitas, et Pluuto orbiidil võis mitu aastat kasutada Pluuto uurimiseks Pluuto satelliidi Charonilt gravitatsiooni abistajaid ning sama raskusjõu abistaja võiks suunata sügavamale Kuiperi vööndisse. See sarnaneb sellega, kuidas Cassini missioon kasutas Saturni suurt kuud Titan.

„See on murranguline,” ütles Stern 2018. aasta uuringu kohta. „Varem arvasid NASA ja planeetide teadlaskond, et Kuiperi vöö uurimisel võiks järgmine samm olla Pluuto ja selle kuude uurimisel sügavale minek või laiale lähenemine, uurides väiksemaid Kuiperi vööndi objekte ja mõnda muud kääbusplaneeti võrdlus Pluutoga. Planeediteaduskond arutas, milline oli järgmine õige samm. Meie uuringud näitavad, et saate mõlemad ühe ülesandega hakkama saada: see on mänguvahetaja. ”

2018. aasta plaan lubas ka lähedast kohtumist Phauto suurima satelliidi Charoniga, aga ka teiste Kuu lendoravatega.

Tiffany Finley on SwRI kosmoseteaduse ja tehnika osakonna tarkvarajuht. "See tuur ei ole kaugeltki optimeeritud, kuid see on võimeline tegema viis või enamat lendu igast Pluuto neljast väikesest kuust, uurides samal ajal Pluto polaarset ja ekvatoriaalset piirkonda, kasutades tasapinna muutusi," ütles Finley. "Plaan võimaldab ka laiaulatuslikke lähedasi kohtumisi Charoniga enne Pluto atmosfääri sukeldumist proovide võtmiseks, enne kui veesõiduk kasutab viimast korda Charonit, et põgeneda Kuiperi vööndis uute ülesannete jaoks," rääkis naine.

2018. aasta uuring näitas ka, et Pluuto orbiidil võis teiste Kusperi vöö objektidele reisimiseks kasutada sama ksenoonioonide tõukejõusüsteemi, mis Dawni missioonil. Samuti näitas see, et orbiidil oli võimalik siseneda orbiidile Kuiperi vööndi teise kääbusplaneedi ümber.

"Kes oleks võinud arvata, et üks missioon juba olemasolevaid elektrimootoreid kasutades suudab seda kõike teha?" Stern ütles 2018. aasta uuringu kohta. "Nüüd, kui meie meeskond on näidanud, et planeediteaduskond ei pea valima Pluuto orbiidi või Kuiperi vöö muude kehade lendbüüdi vahel, vaid neil võivad olla mõlemad, kutsun seda kombineeritud missiooni tulevase Pluuto" kuldstandardiks " ja Kuiperi vöö uurimine. ”

Pluuto orbiidil tuleb lahendada mitmeid takistusi. Üks on andmeside. New Horizonsi salvestusmaht oli vaid 16 GB ja tal kulus kõigi andmete edastamiseks Pluuto lendoravalt Maale 16 kuud. See ilmselt ei toimi orbiidil. Andmesalvestuse suurendamine on lihtne, kuid vaja on palju võimsamat andmeedastussüsteemi.

See on hea märk, et NASA on otsustanud rahastada SwRI Pluto Orbiitri ettepaneku üksikasjalikumat uurimist. SwRI-l on suur kogemus missioonide juhtimisel, sealhulgas Juno, New Horizons ja IBEX. Samuti on nad välja töötanud tehnoloogiaid ja vahendeid mitme NASA ja ESA missiooni jaoks.

Tänu New Horizonsile teame, et Pluuto on palju keerulisem, kui me arvasime. Me teame, et Pluuto pind on palju aktiivsem, kui me oskasime ette kujutada. Me teame, et Pluuto atmosfäär on õhkkond, ja arvame, et Pluto pinnal oli kunagi vedelikku. Pluudol võib olla ka maapealne ookean, mis võib olla seotud Pluto nn südamega, Tombaugh 'piirkonnaga.

New Horizons andis meile tõepoolest ainult ülevaate Pluutost. See on äärmiselt köitev pilt, kuid lendorav kestis vaid umbes 24 tundi ja õppida on veel palju.