За 30 година, нуклеарна мисија за истраживање свемира на Нептун и његове луне можда ће почети да открива неке од најзанимљивијих тајни нашег соларног система о формирању његових планета - и недавно откривених које су се развиле око других звезда.
Та визија будућности је фокус 12-месечне студије планирања коју је спровео разнолики тим стручњака на челу са Боеинг Сателлите Систем-ом, а финансирао НАСА. То је једно од 15 студија „Мисије визије“ намијењених развоју концепата у дугорочним плановима истраживања свемира САД. Члан тима Нептуна и научник за радио науке, професор Паул Стеффес, са Електротехничке и рачунарске школе Института Технологије у Џорџији, мисију назива „врхунским истраживањем дубоког свемира.
НАСА је летјела обимним мисијама на Јупитер и Сатурн, које се називају "гасним гигантима", јер их претежно чине водоник и хелијум. До 2012. године, ова истраживања ће дати значајне информације о хемијским и физичким својствима ових планета. Мање се зна о Нептуну и Урану - "леденим дивовима".
"Будући да су они удаљенији, Нептун и Уран представљају нешто што садржи више оригинала - да користе 'Царл саганство' - 'соларне ствари' или маглу која се сакупљала да формира планете", рекао је Стеффес. „Нептун је планета веслача. На њега мање утичу материјали који се налазе близу сунца, и има мање судара са кометама и астероидима. Он је репрезентативнији од првобитног Сунчевог система од Јупитера или Сатурна. "
Такође, пошто је Нептун тако хладан, његова се структура разликује од Јупитера и Сатурна. Мисија за истраживање порекла и структуре Нептуна - која би требало да се покрене између 2016. и 2018. године и стигне око 2035. године - повећаће разумевање научника о различитим планетарним формацијама у нашем Сунчевом систему и другима, приметио је Стеффес.
Тим мисије је такође заинтересован за истраживање Нептунових луна, посебно Тритона, за који планетарни научници верују да је предмет Куиперовог појаса. Такве куглице леда су микро планете које могу бити пречника до 1.000 километара и налазе се углавном у најудаљенијим регионима нашег Сунчевог система. На основу досадашњих студија, научници верују да Тритон није настао из материјала Нептуна, као и већина луна који круже око планета у нашем Сунчевом систему. Уместо тога, Тритон је вероватно предмет Куиперовог појаса који је случајно увучен у Нептунову орбиту.
"Тритон је створен тако да се налази у свемиру", рекао је Стеффес. „То чак није ни блиски рођак Нептуна. То је усвојено дете? Верујемо да су предмети Куиперовог појаса попут Тритона били кључни за развој нашег Сунчевог система, тако да постоји велико интересовање за посету Тритону. "
Иако се суочавају са бројним техничким изазовима - укључујући дизајн улазне сонде, телекомуникације и развој научних инструмената - тим Мисије Нептуне Висион развио је почетни план. Чланови тима, укључујући Стеффес, представљали су га ове јесени на разним научним скуповима како би подстакли повратне информације других стручњака. Они ће га 17. децембра поново представити на годишњем састанку Америчке геофизичке уније. Њихове последње препоруке су НАСА-и у јулу 2005. године.
План се заснива на доступности нуклеарно-електричне погонске технологије која је у фази израде у НАСА-ином пројекту Прометеј. Традиционална хемијска ракета лансирала би свемирску летјелицу са Земљине орбите. Тада би електрични погонски систем погоњен малим реактором нуклеарне фисије - модификована технологија типа подморнице - покренуо свемирску летјелицу до циља из свемира. Погонски систем би створио потисак избацивањем електрично набијених честица званих јони из његових мотора.
Због великог научног оптерећења које нуклеарно-електрични свемирски брод може да носи и напаја, мисија Нептуна обећава велико научно откриће, рекао је Стеффес.
Мисија ће употријебити електричне и оптичке сензоре на орбиту и три сонде за осјет природе природне атмосфере Нептуна, рекао је Стеффес, стручњак за даљинско радио-сензор планетарне атмосфере. Конкретно, мисија ће прикупљати податке о односу Нептуна у атмосферским елементима у односу на водоник и кључне изотопске омјере, као и о гравитацији и магнетном пољу планете. Истраживаће глобалну динамику циркулације атмосфере, метеорологију и хемију. На Тритону ће два земљаца прикупљати атмосферске и геохемијске информације у близини гејзера на површини.
Три мисије за улазак у мисију биће спуштене у атмосферу Нептуна на три различите географске ширине - екваторијалној зони, средњој ширини и поларној регији. Дизајнери мисије суочавају се са изазовом преношења података из сонди кроз атмосферу која апсорбује радио-талас Нептуна. Стеффес-ова лабораторија у Георгиа Тецх-у спровела је опсежно истраживање и стекла темељно разумевање како да се реши овај проблем, приметио је.
Тим мисије још увек расправља о томе колико би дубоко требало да буду постављене сонде у атмосфери Нептуна како би добили значајне научне податке. "Ако одаберемо довољно ниску фреквенцију радио сигнала, можемо се спустити на 500 до 1.000 Земљиних атмосфера, што је 7.500 фунти притиска по квадратном инчу (ПСИ)", објаснио је Стеффес. "Тај притисак је сличан ономе што подморница доживљава у дубоком океану."
Међутим, та дубина вероватно неће бити потребна, у складу са атмосферским моделарима мисије, рекао је Стеффес. Сонде ће моћи да добију већину информација у само 100 земаљских атмосфера или 1.500 ПСИ.
Изворни извор: Георгиа Тецх Невс Релеасе
