Misiunea New Horizons a NASA ne-a învățat multe despre Pluton, planeta piticii de gheață. Dar nava spațială a trecut peste Pluto atât de repede, am obținut doar imagini de înaltă rezoluție dintr-o parte a planetei, așa-numita „parte a întâlnirii”. New Horizons ne-a dat un salt mare în înțelegere, dar într-un fel, a pus mai multe întrebări decât a răspuns.
Următorul pas este clar un orbiter, iar acum NASA începe să ia în considerare serios unul.
NASA a acordat finanțării Institutului de Cercetare din Sud-Vest (SwRI) pentru a începe dezvoltarea. SwRI are sarcina de a cerceta „atributele importante, fezabilitatea și costul unei posibile viitoare misiuni orbitare Pluto”.
Este departe de un lucru sigur. Acest studiu este unul dintre cele 10 aprobate de NASA înainte de următorul studiu planetar științific decadal. Studiul va dezvolta cerințe de proiectare pentru un orbiter și sarcina sa utilă, va face unele estimări preliminare ale costurilor și va evalua riscurile pentru noile tehnologii necesare misiunii. Rezultatele acestui studiu vor fi furnizate Studiului Academiei Naționale Planetare Decadale care începe în 2020.
Noile Orizonturi au vizitat Plutonul înainte de a se îndrepta mai adânc în Centura Kuiper și au vizitat MU69 2014, un obiect de centură Kuiper (KBO), cunoscut și sub numele de Ultima Thule. Nava spațială poate vizita chiar și un al treilea KBO. Plutonul Orbiter propus ar urma o cale similară.
„Suntem încântați să avem această ocazie de a informa deliberările sondajului decadal cu acest studiu”, a declarat Dr. Carly Howett, SwRI, care conduce efortul. „Conceptul nostru de misiune este de a trimite o singură navă spațială pe orbita Pluto timp de doi ani de pe Pământ înainte de a se despărți pentru a vizita cel puțin un KBO și o altă planetă pitică KBO.”
Lucrările anterioare ale SwRI asupra unui orbitor Pluto au pus bazele acestui studiu. În 2018, SwRI și-a folosit propriile fonduri de cercetare pentru a dezvolta ideea pentru un tur orbital care să-l poată investiga pe Pluto, apoi să plece mai departe în Centura Kuiper.
„… Este posibil să folosești asistența gravitațională din cea mai mare lună a lui Pluto, Charon, pentru a scăpa de orbita Pluto și pentru a reveni în centura Kuiper…”
Dr. Alan Stern, Institutul de Cercetare Sud-Vest
„Într-un studiu finanțat de SwRI care a precedat acest nou studiu finanțat de NASA, am dezvoltat un turneu orbital al sistemului Pluto, care arată că misiunea era posibilă cu vehicule de lansare a capacității planificate și sisteme de propulsie electrică existente”, a declarat Alan Stern, dr. SwRI, investigator principal a misiunii New Horizons, precum și a studiului finanțat de SwRI. „De asemenea, am arătat că este posibil să folosim asistențe gravitaționale de pe cea mai mare lună a lui Pluto, Charon, pentru a scăpa de orbita Pluto și pentru a reveni în centura Kuiper pentru explorarea mai multor KBO-uri precum MU69 și a cel puțin unei alte planete pitice pentru comparație cu Pluto. “
Obstacolul-cheie într-o misiune orbitară în Pluton este propulsorul. Este nevoie de o mulțime de propulsor pentru a orbita în jurul lui Pluto și pentru a studia lunile sale, atmosfera, interacțiunile sale solare de vânt și alte aspecte ale sistemului Pluto. Însă studiul din 2018 a arătat că un orbitor Pluto ar putea folosi asistenți gravitaționali din satelitul Charon din Pluto pentru a studia Pluto timp de câțiva ani și ar putea folosi același ajutor de gravitație pentru a se îndrepta mai adânc în centura Kuiper. Acest lucru este similar cu modul în care misiunea Cassini a folosit Titanul lunii mari a lui Saturn.
"Acest lucru este inovator", a spus Stern despre studiul din 2018. „Anterior, NASA și comunitatea științifică planetară au crezut că următorul pas în explorarea centurii Kuiper va fi să aleagă între„ a merge adânc ”în studiul lui Pluton și al lunilor sale sau„ a merge larg ”prin examinarea unor obiecte mai mici din Centura Kuiper și o altă planetă pitică pentru comparație cu Pluto. Comunitatea științifică planetară a dezbătut care a fost următorul pas. Studiile noastre arată că puteți face ambele într-o singură misiune: este un schimbător de jocuri. ”
Planul din 2018 a permis, de asemenea, o întâlnire strânsă cu Charon, cel mai mare satelit al lui Pluto, precum și alte flybys lunare.
Tiffany Finley este un software de la Divizia de Științe Spațiale și Inginerie a SwRI. „Acest tur este departe de a fi optimizat, dar este capabil să realizeze cinci sau mai multe flybys din fiecare din cele patru luni mici ale lui Pluto, în timp ce examinează regiunile polare și ecuatoriale ale Plutonului folosind schimbări de avion”, a declarat Finley. "Planul permite, de asemenea, o întâlnire extinsă cu Charon înainte de a scufunda în atmosfera lui Pluton pentru eșantionare înainte ca nava să folosească Charon ultima dată pentru a scăpa în Centura Kuiper pentru noi misiuni", a spus ea.
Studiul din 2018 a arătat, de asemenea, că un Pluton Orbiter ar putea utiliza același sistem de propulsie cu ioni de xenon ca misiunea Dawn pentru a călători în alte obiecte cu centură Kuiper. De asemenea, a arătat că orbitrul ar putea intra pe orbită în jurul altei planete pitice din Centura Kuiper.
„Cine ar fi crezut că o singură misiune folosind motoarele de propulsie electrică deja disponibile ar putea face toate acestea?” Stern a spus despre studiul din 2018. „Acum, când echipa noastră a arătat că comunitatea științifică planetară nu trebuie să aleagă între un orbitor Pluto sau un flybys al altor corpuri din Centura Kuiper, dar poate avea ambele, numesc această misiune combinată„ standardul de aur ”pentru viitorul Pluton. și explorarea centurii Kuiper. ”
Există mai multe obstacole cu care trebuie să se ocupe un Orbiter Pluto. Unul este comunicarea datelor. New Horizons a avut doar 16 GB de stocare a datelor și a avut nevoie de 16 luni pentru a transmite toate datele sale din flyby-ul Pluto înapoi pe Pământ. În mod evident, nu va funcționa pentru un orbitar. Este o chestiune simplă să crești stocarea datelor, dar va fi nevoie de un sistem de transmisie de date mult mai puternic.
Este un semn bun că NASA a decis să finanțeze un studiu mai detaliat în propunerea Pluto Orbiter a SwRI. SwRI are un istoric puternic al managementului misiunilor, inclusiv Juno, New Horizons și IBEX. De asemenea, au dezvoltat tehnologii și instrumente pentru mai multe misiuni NASA și ESA.
Datorită Noilor Orizonturi, știm că Pluton este mult mai complex decât am crezut. Știm că suprafața lui Pluton este mult mai activă decât ne-am putea imagina. Știm că Pluto are o atmosferă și credem că Pluto a avut cândva lichid pe suprafața sa. Pluton poate avea și un ocean sub-suprafață, posibil legat de așa-numita inimă a lui Pluto, Regiunea Tombaugh.
Noi Orizonturi ne-au oferit doar o imagine a lui Pluto. Este un instantaneu extrem de ispititor, dar flyby-ul a durat doar aproximativ 24 de ore și mai sunt multe de învățat.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: SwRI TO PLAN PLUTO ORBITER MISSION
- Comunicat de presă 2018: ECHIPUL SWRI FĂCĂ REZULTATE STUDIând MISIUNEA ORBITERULUI PLUTO
- NASA: Un an mai târziu: cele mai noi 10 descoperiri ale orizonturilor la Pluton
