Za 30 let může jaderná mise zaměřená na průzkum vesmíru do Neptunu a jeho měsíců začít odhalovat některá nepolapitelná tajemství naší sluneční soustavy o utváření jejích planet - a nedávno objevená, objevující se kolem jiných hvězd.
Tato vize budoucnosti je zaměřena na 12měsíční plánovací studii provedenou různým týmem odborníků vedeným společností Boeing Satellite Systems a financovaným NASA. Je to jedna z 15 studií „Vision Mission“, jejichž cílem je vyvinout koncepty dlouhodobých plánů výzkumu vesmíru ve Spojených státech. Člen Neptunu a radiolog, profesor Paul Steffes z elektrotechnické a počítačové techniky Gruzínského technologického institutu, nazývá misi „konečným v hlubokém průzkumu vesmíru“.
NASA provedla rozsáhlé mise do Jupiteru a Saturnu, označovaných jako „plynové obři“, protože jsou tvořeny převážně vodíkem a heliem. Do roku 2012 tato výzkumná šetření přinesou významné informace o chemických a fyzikálních vlastnostech těchto planet. Méně je známo o Neptunu a Uranu - „ledových obrech“.
"Protože jsou dále, Neptun a Uran představují něco, co obsahuje více originálu - použít" Carl Saganism "-" sluneční věci "nebo mlhovinu, která se zhmotnila do planet," řekl Steffes. "Neptun je rawerská planeta." Méně je ovlivněna materiály blízkými slunci a měla méně kolizí s kometami a asteroidy. Je to více reprezentativní pro prvotní sluneční soustavu než Jupiter nebo Saturn. “
Také proto, že Neptun je tak chladný, jeho struktura se liší od Jupiteru a Saturn. Mise, která má prozkoumat původ a strukturu Neptunu, který má být zahájen v letech 2016 až 2018 a dorazí kolem roku 2035, zlepší vědcům porozumění rozmanité planetární formace v naší sluneční soustavě a v dalších, poznamenal Steffes.
Tým mise má také zájem prozkoumat Neptunovy měsíce, zejména Triton, které planetární vědci považují za objekt Kuiperova pásu. Takové ledové koule jsou mikro planety, které mohou mít průměr až 1 000 kilometrů a obvykle se nacházejí v nejvzdálenějších oblastech naší sluneční soustavy. Na základě dosavadních studií se vědci domnívají, že Triton nebyl vytvořen z Neptunových materiálů, jako většina planet obíhajících kolem naší sluneční soustavy. Místo toho je Triton pravděpodobně objektem Kuiperova pásu, který byl náhodně zatažen na Neptunovu oběžnou dráhu.
"Triton byl utvořen tak, aby byl ve vesmíru," řekl Steffes. "Není to ani blízký příbuzný Neptunu." Je to adoptované dítě ?. Věříme, že objekty Kuiperova pásu, jako je Triton, byly klíčem k vývoji naší sluneční soustavy, takže je zde velký zájem o návštěvu Tritonu. “
Přestože čelí řadě technických výzev - včetně návrhu vstupní sondy a vývoje telekomunikací a vědeckých přístrojů - tým mise Neptun Vision vyvinul počáteční plán. Členové týmu, včetně Steffes, jej představili letos na podzim na různých vědeckých setkáních, aby podpořili zpětnou vazbu od jiných odborníků. 17. prosince jej znovu představí na výročním zasedání Americké geofyzikální unie. Jejich konečná doporučení jsou výsledkem NASA v červenci 2005.
Plán je založen na dostupnosti jaderně-elektrické pohonné technologie vyvíjené v projektu Prometheus NASA. Tradiční chemická raketa vypustila kosmickou loď z orbity Země. Pak by elektrický pohonný systém poháněný malým jaderným štěpným reaktorem - modifikovaná technologie podmořského typu - přivedl kosmickou loď na cíl hlubokého vesmíru. Pohonný systém by generoval tah vytlačením elektricky nabitých částic nazývaných ionty z jeho motorů.
Vzhledem k velkému vědeckému užitečnému zatížení, které může nosit a pohánět kosmická loď s jaderným elektrickým pohonem, má Neptunova mise velký slib pro vědecký objev, řekl Steffes.
Mise bude používat elektrické a optické senzory na palubě orbiteru a tři sondy pro snímání povahy Neptunovy atmosféry, řekl Steffes, expert na dálkové rádiové snímání planetárních atmosfér. Konkrétně bude mise shromažďovat údaje o atmosférických elementárních poměrech Neptunu ve vztahu k atomům vodíku a klíčových izotopů a také o gravitačním a magnetickém poli planety. Zkoumá dynamiku globálního atmosférického oběhu, meteorologii a chemii. Na Tritonu budou dva přistávající shromažďovat atmosférické a geochemické informace poblíž gejzírů na povrchu.
Tři vstupní sondy mise budou upuštěny do Neptunovy atmosféry ve třech různých zeměpisných šířkách - rovníkové zóně, střední šířce a polární oblasti. Designéři misí čelí výzvě přenosu dat ze sond Neptunovou atmosférou absorbující záření. Steffesova laboratoř v Georgii Tech provedla rozsáhlý výzkum a získala důkladné porozumění tomu, jak tento problém vyřešit, poznamenal.
Tým mise stále diskutuje o tom, jak hluboko by sondy měly být nasazeny do Neptunovy atmosféry, aby získaly smysluplné vědecké údaje. "Pokud zvolíme dostatečně nízkou frekvenci rádiových signálů, můžeme klesnout na 500 až 1 000 zemských atmosfér, což je tlak 7 500 liber na čtvereční palec (PSI)," vysvětlil Steffes. "Tento tlak je podobný tomu, co ponorka zažívá v hlubokém oceánu."
Tato hloubka však nebude pravděpodobně podle atmosférických modelářů mise nutná, řekl Steffes. Sondy budou moci získat většinu informací pouze při 100 atmosférách Země, nebo 1 500 PSI.
Původní zdroj: Georgia Tech News Release
