A NASA New Horizons küldetése sokat tanított nekünk a Plutonról, a jég törpõ bolygóról. De az űrhajó ilyen gyorsan elhaladt a Pluton mellett, csak nagy felbontású képeket kaptunk a bolygó egyik oldaláról, az úgynevezett „találkozás oldaláról”. Az New Horizons nagy előrelépést adott nekünk a megértésben, ám bizonyos értelemben több kérdést tett fel, mint válaszolt.
A következő lépés egyértelműen egy keringő, és a NASA most már komolyan fontolóra veszi az egyiket.
A NASA finanszírozást kapott a Southwest Research Institute (SwRI) számára az ötlet fejlesztésének megkezdéséhez. Az SwRI feladata az, hogy megvizsgálja „a lehetséges jövőbeli Plútó-keringő misszió fontos tulajdonságait, megvalósíthatóságát és költségeit”.
Ez messze nem egy biztos dolog. Ez a tanulmány a 10-ből egy, amelyet a NASA hagyott jóvá a következő bolygótudományi évtized felmérés előtt. A tanulmány kidolgozza a pályarendező és a hasznos teher tervezési követelményeit, előzetes költségbecslést készít és felméri a misszióhoz szükséges új technológiák kockázatait. A tanulmány eredményeit eljuttatják a Nemzeti Akadémia bolygónkénti évtizedes tanulmányához, amely 2020-ban kezdődik.
Az New Horizons meglátogatta Plútót, mielőtt elindult volna a Kuiperi övbe, és meglátogatta a 2014-es MU69-et, a Kuiper-öv tárgyát (KBO), Ultima Thule néven is ismert. Az űrhajó akár egy harmadik KBO-t is felkereshet. A javasolt Plútói Orbiter hasonló utat követne.
"Nagyon örülünk annak a lehetőségnek, hogy tájékoztassuk a dekadalis felmérés kérdéseit ezzel a tanulmánnyal" - nyilatkozta a SwRI Dr. Carly Howett, aki az erőfeszítést irányítja. "Küldetésünk koncepciója az, hogy egyetlen űrhajót küldünk a Plutópályára két Föld évre, mielőtt elszakadnánk legalább egy KBO és egy másik KBO törpe bolygó meglátogatására."
Az SwRI korábbi munkája a Plútó pályafutón alapozta meg a tanulmányt. 2018-ban az SwRI saját kutatási forrásait felhasználta egy olyan pálya elrendezésének kidolgozására, amely megvizsgálhatja Plutont, majd tovább haladhat a Kuiperi övbe.
"… Gravitációs segédeszközökkel használhatjuk Plútó legnagyobb holdját, Káront, hogy elkerülje a Plútó pályáját és visszatérjen a Kuiperi övbe."
Dr. Alan Stern, a Délnyugati Kutatóintézet
"Egy SwRI által finanszírozott tanulmányban, amely megelőzte ezt az új NASA által finanszírozott tanulmányt, kifejlesztettünk egy Pluto-rendszer körüli körútját, amely megmutatta, hogy a misszió lehetséges-e tervezett képességű indító járművekkel és meglévő elektromos meghajtó rendszerekkel" - mondta Dr. Alan Stern, SwRI, a fő kutató. a New Horizons küldetés, valamint az SwRI által finanszírozott tanulmány. „Megmutattuk azt is, hogy a Plútó legnagyobb holdján, Káronban gravitációs segítőket lehet használni, hogy elkerüljék a Plutópályát, és menjenek vissza a Kuiperi övbe további KBO-k, például MU69 és legalább egy törpe bolygó feltárására Plútóval összehasonlítva. ”
A Plútó felé irányuló keringési pályán a legfontosabb akadály a hajtógáz. Nagyon sok hajtóanyag elkerülheti a Plútó körüli pályát, és megvizsgálja holdjait, légkörét, napsugár kölcsönhatásait és a Plútó rendszer egyéb aspektusait. De a 2018. évi tanulmány kimutatta, hogy a Plútó keringője több éven keresztül felhasználhatja a Plútó műholdas Charonjának gravitációs segítőit Plutó tanulmányozására, és ugyanazt a gravitációs segédeszközt felhasználhatja a mélyebb irányba a Kuiper-öv irányába. Ez hasonló ahhoz, ahogyan a Cassini-misszió felhasználta a Saturn nagy hold-titánját.
„Ez úttörő” - mondta Stern a 2018. évi tanulmányról. „Korábban a NASA és a bolygótudományi közösség úgy gondolta, hogy a Kuiper-öv feltárásának következő lépése az lesz, hogy a Plútó és holdjainak tanulmányozásakor a„ mélyre megy ”, vagy„ szélesre megy ”között, ha kisebb Kuiper-öves tárgyakat és egy másik törpebolygót vizsgálunk meg összehasonlítás Plútóval. A bolygótudományi közösség megvitatta, melyik volt a következő megfelelő lépés. Tanulmányaink azt mutatják, hogy mindkettőt egyetlen küldetésen is megteheted: játékváltó. ”
A 2018. évi terv lehetővé tette a szoros találkozást Charonnal, a Plútó legnagyobb műholdasával, valamint más holdi repülőkkel.
Tiffany Finley az SwRI Űrtudományi és Műszaki Divíziójának szoftvervezetője. "Ez a túra messze nem optimalizált, mégis képes öt vagy annál több repülést elkészíteni a Plútó négy kis holdjából, miközben Plútó sarkvidéki és egyenlítői régióit vizsgálja síkváltozásokkal” - mondta Finley. "A terv azt is lehetővé teszi, hogy széles körű és szoros találkozást tegyenek Charonnal, mielőtt belemerülnének a Plútó atmoszférájába, és mintavételt készítenek, mielőtt a kézműves legutóbb a Charonnal menekülne a Kuiperi övbe új feladatok elvégzésére" - mondta.
A 2018. évi tanulmány azt is kimutatta, hogy a Plútó Orbiter ugyanazt a xenon-ion meghajtó rendszert használhatja, mint a Dawn küldetés, hogy más Kuiper-öv-objektumokba utazzon. Ez azt is kimutatta, hogy a keringő bejuthat egy keringő pályára egy másik törpe bolygó körül a Kuiper-övezetben.
"Ki gondolta volna, hogy egy, a már elérhető villamos meghajtású motorokat használó egyetlen küldetés mindezt megteheti?" Stern beszélt a 2018-as tanulmányról. „Most, hogy a csapatunk bebizonyította, hogy a bolygó tudományos közösségének nem kell választania a Pluuto-keringő vagy a Kuiper-övezetben lévő más testek repülői között, hanem mindkettő lehet, ezt a kombinált küldetést a jövőbeli Plútó„ aranyszabványának ”hívom. és Kuiper-öv feltárása. ”
Számos akadály létezik, amelyekkel a Plútó Orbiternek meg kell küzdenie. Az egyik az adatkommunikáció. A New Horizonsnak csak 16 GB adattárolása volt, és 16 hónapba telt, hogy az összes adatát a Plútó repülõjárõl a Földre továbbítsa. Ez nyilvánvalóan nem működik a keringő számára. Az adattárolás növelése egyszerű feladat, de sokkal hatékonyabb adatátviteli rendszerre lesz szükség.
Jó jel, hogy a NASA úgy döntött, hogy részletesebb tanulmányt finanszíroz az SwRI Pluto Orbiter javaslatáról. Az SwRI nagy tapasztalattal rendelkezik a missziómenedzsment területén, ideértve a Juno-t, a New Horizons-ot és az IBEX-et. Technikákat és eszközöket fejlesztettek ki több NASA és ESA misszió számára.
Az New Horizonsnak köszönhetően tudjuk, hogy Plútó sokkal összetettebb, mint gondoltuk. Tudjuk, hogy a Plútó felülete sokkal aktívabb, mint tudtuk volna elképzelni. Tudjuk, hogy Plútónak légköre van, és úgy gondoljuk, hogy Plútónak egyszer folyadék volt a felületén. Plutonnak lehet egy felszíni óceánja is, amely valószínűleg kapcsolódik Plútó úgynevezett szívéhez, a Tombaugh-régióhoz.
Az New Horizons valóban csak egy pillanatképet adott nekünk Plutonról. Rendkívül vonzó pillanatkép, de a flyby csak körülbelül 24 órán át tartott, és még sok minden megtanulható.
Több:
- Sajtóközlemény: SwRI a PLUTO ORBITER MISSZIÓJÁNAK TERVEZÉSE
- 2018. évi sajtóközlemény: az SwRI TEAM ÁTTEKINTÉSE TÖRTÉNIK A PLUTO ORBITER MISION
- NASA: Egy évvel később: Az New Horizons tíz legjobb felfedezése Plutonban
