Za 30 rokov môže misia na prieskum vesmíru s jadrovou energiou v Neptúne a jej mesiacoch začať odhaliť niektoré z najpolapodobnejších tajomstiev našej slnečnej sústavy o vytváraní jej planét - a nedávno objavené tie, ktoré sa vyvinuli okolo iných hviezd.
Táto vízia budúcnosti je zameraná na 12-mesačnú plánovaciu štúdiu uskutočnenú rozmanitým tímom expertov pod vedením spoločnosti Boeing Satellite Systems a financovaných NASA. Je to jedna z 15 štúdií „Vision Mission“, ktorých cieľom je vyvinúť koncepcie dlhodobých plánov vesmírneho prieskumu Spojených štátov. Člen Neptúna a rádiológ profesor Paul Steffes z Elektrotechnického a počítačového inžinierstva Gruzínska technologického inštitútu nazýva misiu „najvyšším prieskumom vesmíru“.
NASA uskutočnila rozsiahle misie do Jupitera a Saturnu, ktoré sa označujú ako „plynové giganty“, pretože sa skladajú prevažne z vodíka a hélia. Do roku 2012 tieto výskumy prinesú významné informácie o chemických a fyzikálnych vlastnostiach týchto planét. Menej je známe o Neptúne a Uráne - „ľadových obroch“.
„Pretože sú ďalej, Neptún a Urán predstavujú niečo, čo obsahuje viac originálu - na použitie„ Carl Saganism “-„ solárne materiály “alebo hmlovinu, ktorá kondenzovala na planéty,“ povedal Steffes. „Neptún je rawerská planéta. Je menej ovplyvnená materiálmi blízkymi slnečnému žiareniu a malo menej zrážok s kométami a asteroidmi. Reprezentuje skôr pravekú slnečnú sústavu ako Jupiter alebo Saturn. “
Tiež, pretože Neptún je tak chladný, jeho štruktúra je iná ako Jupiter a Saturn. Misia zameraná na skúmanie pôvodu a štruktúry Neptúnu, ktorá sa má začať v rokoch 2016 až 2018 a má prísť okolo roku 2035, zvýši pochopenie vedcov o rozmanitej planetárnej formácii v našej slnečnej sústave a ďalších, poznamenal Steffes.
Misijný tím má tiež záujem preskúmať Neptúnove mesiace, najmä Triton, ktoré sú podľa planetárnych vedcov objektom Kuiperovho pásu. Takéto ľadové gule sú mikro planéty, ktoré môžu mať priemer až 1 000 kilometrov a zvyčajne sa nachádzajú v najvzdialenejších oblastiach našej slnečnej sústavy. Na základe doterajších štúdií sa vedci domnievajú, že Triton nebol formovaný z Neptúnových materiálov, podobne ako väčšina mesiacov obiehajúcich planét v našej slnečnej sústave. Namiesto toho je Triton pravdepodobne objektom Kuiperovho pásu, ktorý bol náhodne vtiahnutý na obežnú dráhu Neptúna.
"Triton bol formovaný tak ďaleko vo vesmíre," povedal Steffes. „Nie je to ani blízky príbuzný Neptúna. Je to adoptované dieťa ?. Sme presvedčení, že objekty spoločnosti Kuiper, ako je Triton, boli kľúčom k rozvoju našej slnečnej sústavy, takže pri návšteve Tritonu je veľký záujem. “
Tím misií Neptúnu Vízie síce čelí mnohým technickým výzvam - vrátane návrhu vstupnej sondy a vývoja telekomunikácií a vedeckých nástrojov - vyvinul počiatočný plán. Členovia tímu vrátane Steffes ho predstavili tento rok na jeseň na rôznych vedeckých stretnutiach, aby podporili spätnú väzbu od ostatných odborníkov. 17. decembra ho znovu predstavia na výročnom stretnutí Americkej geofyzikálnej únie. Ich konečné odporúčania majú byť NASA v júli 2005.
Plán je založený na dostupnosti technológie jadrového a elektrického pohonu, ktorá sa vyvíja v projekte Prometheus agentúry NASA. Tradičná chemická raketa vypustila kozmickú loď z orbity Zeme. Potom by elektrický pohonný systém poháňaný malým jadrovým štiepnym reaktorom - modifikovaná technológia ponorkového typu - priviedol kozmickú loď k jej cieľu v hlbokom vesmíre. Pohonný systém by generoval ťah vytlačením elektricky nabitých častíc nazývaných ióny z jeho motorov.
Kvôli veľkému vedeckému užitočnému zaťaženiu, ktoré dokáže uniesť a poháňať kozmická loď s jadrovo-elektrickým pohonom, má misia Neptúna veľkú nádej na vedecký objav, povedal Steffes.
Misia využije elektrické a optické senzory na palube orbitra a tri sondy na snímanie povahy atmosféry Neptúna, povedal Steffes, expert na diaľkové rádiové snímanie planétových atmosfér. Konkrétne bude misia zhromažďovať údaje o atmosférických elementárnych pomeroch Neptúna vo vzťahu k vodíkovým a kľúčovým izotopovým pomerom, ako aj o gravitačnom a magnetickom poli planéty. Preskúma dynamiku globálneho atmosférického obehu, meteorológiu a chémiu. Na Tritone zhromaždia dvaja pristáli atmosférické a geochemické informácie blízko gejzírov na povrchu.
Tri vstupné sondy misie budú spadnuté do Neptúnovej atmosféry v troch rôznych zemepisných šírkach - rovníkovej zóne, strednej šírke a polárnej oblasti. Návrhári misií čelia výzve prenosu údajov zo sond cez Neptúnovu atmosféru absorbujúcu rádiové vlny. Laboratórium spoločnosti Steffes v spoločnosti Georgia Tech uskutočnilo rozsiahly výskum a dôkladne pochopilo, ako tento problém vyriešiť.
Misijný tím stále diskutuje o tom, ako hlboko by sa sondy mali umiestniť do Neptúnovej atmosféry, aby získali zmysluplné vedecké údaje. „Ak vyberieme dostatočne nízku frekvenciu rádiových signálov, môžeme klesnúť na 500 až 1 000 zemských atmosfér, čo je tlak 7 500 libier na štvorcový palec (PSI),“ vysvetlil Steffes. "Tento tlak je podobný tomu, čo zažívajú ponorky v hlbokom oceáne."
Táto hĺbka však nebude pravdepodobne potrebná podľa atmosférických modelárov misijného tímu, povedal Steffes. Sondy budú schopné získať väčšinu informácií iba pri 100 zemských atmosférach alebo 1 500 PSI.
Pôvodný zdroj: Georgia Tech News Release
