Misia New Horizons agentúry NASA nás veľa naučila o planéte trpaslíka Pluta Pluta. Ale kozmická loď prebehla okolo Pluta tak rýchlo, dostali sme iba obrázky vo vysokom rozlíšení na jednej strane planéty, tzv. „Stretnutej strane“. New Horizons nám dal veľký skok v porozumení, ale svojím spôsobom položil viac otázok, ako odpovedal.
Ďalším krokom je jednoznačne obežná dráha a NASA ju teraz začína vážne zvažovať.
NASA poskytla prostriedky na výskum Juhozápadného výskumného ústavu (SwRI), aby mohla začať rozvíjať túto myšlienku. Úlohou spoločnosti SwRI je skúmať „dôležité atribúty, uskutočniteľnosť a náklady prípadnej budúcej misie Pluto orbiter.“
Zďaleka to nie je isté. Táto štúdia je jednou z 10, ktorú NASA schválila pred budúcim dekadálnym prieskumom Planetárnej vedy. Štúdia vypracuje návrhové požiadavky na obežnú dráhu a jej užitočné zaťaženie, urobí niekoľko predbežných odhadov nákladov a posúdi riziká pre nové technológie potrebné pre misiu. Výsledky tejto štúdie budú doručené do Národnej akadémie planetárnej dekadálnej štúdie, ktorá sa začne v roku 2020.
New Horizons navštívili Pluto predtým, ako sa vydali hlbšie do Kuiperovho pásu a navštívili 2014 MU69, objekt Kuiper Belt Object (KBO), tiež známy ako Ultima Thule. Kozmická loď môže dokonca navštíviť tretí KBO. Navrhovaný Pluto Orbiter by nasledoval podobnú cestu.
„Sme nadšení, že máme príležitosť informovať o tejto dekáde prieskumné rokovania,“ uviedla Dr. Carly Howettová zo spoločnosti SwRI. "Naším poslaním je poslať jednu kozmickú loď na obežnú dráhu Pluta na dva zemské roky a potom sa odtrhnúť, aby navštívila aspoň jednu KBO a jednu ďalšiu trpasličiu planétu KBO."
Predchádzajúce práce organizácie SwRI na orbite Pluto položili základy tejto štúdie. V roku 2018 spoločnosť SwRI využila svoje vlastné výskumné prostriedky na rozvoj myšlienky orbitálnej prehliadky, ktorá môže preskúmať Pluta a potom sa vydať ďalej do Kuiperovho pásu.
„... je možné použiť gravitačnú asistenciu z najväčšieho mesiaca Pluta Charona, aby unikol z dráhy Pluto a vrátil sa do Kuiperovho pásu ...“
Alan Stern, Juhozápadný výskumný ústav
„V štúdii financovanej spoločnosťou SwRI, ktorá predchádzala tejto novej štúdii financovanej NASA, sme vyvinuli orbitálnu prehliadku systému Pluto, ktorá ukazuje, že misia bola možná s plánovanými vozidlami na spustenie spôsobilosti a existujúcimi elektrickými pohonnými systémami,“ uviedol Dr. Alan Stern, hlavný výskumný pracovník spoločnosti SwRI. misie New Horizons, ako aj štúdie financovanej spoločnosťou SwRI. „Ukázali sme tiež, že je možné použiť gravitačnú asistenciu z najväčšieho mesiaca Pluta, Charona, na útek z dráhy Pluto a na návrat do Kuiperovho pásu za účelom prieskumu viacerých KBO, ako je MU69, a aspoň jednej ďalšej trpasličej planéty v porovnaní s Plutom. "
Kľúčovou prekážkou v orbitálnej misii do Pluta je pohonná látka. Na obežnú dráhu okolo Pluta je potrebné veľa paliva a študovať jeho mesiace, atmosféru, interakcie slnečného vetra a ďalšie aspekty systému Pluto. Štúdia z roku 2018 však ukázala, že orbiter Pluto môže použiť gravitačné asistencie zo satelitného Charonu Pluta na štúdium Pluta niekoľko rokov a rovnakú gravitačnú asistenciu môže použiť hlbšie do Kuiperovho pásu. Je to podobné, ako misia Cassini využila Saturnov veľký mesiac Titan.
"Toto je priekopnícke," uviedla Stern o štúdii z roku 2018. „NASA a komunita planetárnych vied sa v minulosti domnievali, že ďalším krokom v prieskume Kuiperovho pásu bude výber medzi„ hlbokým “štúdiom Pluta a jeho mesiacov alebo„ širokým “skúmaním menších objektov Kuiperovho pásu a inej trpasličej planéty pre v porovnaní s Pluto. Planetárna vedecká komunita diskutovala o tom, ktorý bol správny ďalší krok. Naše štúdie ukazujú, že môžete urobiť oboje v jednej misii: je to menič hier. “
Plán 2018 tiež umožnil bližšie stretnutie s Charonom, najväčším satelitom Pluta, ako aj s inými lunárnymi preletmi.
Tiffany Finley je softvérová vedúca divízie Space Science and Engineering divízie SwRI. "Táto prehliadka nie je ani zďaleka optimalizovaná, napriek tomu je schopná urobiť päť alebo viac preletov každého zo štyroch malých mesiacov Pluta a zároveň skúmať polárne a rovníkové oblasti Pluta pomocou zmien v rovine," uviedol Finley. "Plán tiež umožňuje rozsiahle blízke stretnutie s Charonom predtým, ako sa ponorí do atmosféry Pluta na odber vzoriek predtým, ako plavidlo naposledy použije Charona na útek do Kuiperovho pásu pre nové úlohy," uviedla.
Štúdia z roku 2018 tiež ukázala, že Pluto Orbiter môže používať rovnaký xenónový iónový pohonný systém ako Dawnova misia na cestu do iných objektov Kuiperovho pásu. Ukázalo sa tiež, že obežná dráha môže vstúpiť na obežnú dráhu okolo inej trpasličej planéty v Kuiperovom páse.
"Kto by si myslel, že jediná misia s využitím už dostupných elektrických pohonných motorov by to všetko dokázala?" Stern povedal o štúdii z roku 2018. „Teraz, keď náš tím ukázal, že komunita planétovej vedy si nemusí vyberať medzi obežnou dráhou Pluto alebo preletmi iných telies v Kuiperovom páse, ale môžem mať obidve, označujem túto kombinovanú misiu za„ zlatý štandard “pre budúceho Pluta. a prieskum Kuiperovho pásu. “
Existuje niekoľko prekážok, ktorým musí Pluto Orbiter čeliť. Jednou je dátová komunikácia. New Horizons mal iba 16 GB úložiska dát a trvalo 16 mesiacov, kým preniesli všetky svoje údaje z preletu Pluto späť na Zem. To samozrejme nebude fungovať pre obežnú dráhu. Rozšírenie ukladania údajov je jednoduché, ale bude potrebný oveľa výkonnejší systém prenosu údajov.
Je to dobré znamenie, že NASA sa rozhodla financovať podrobnejšiu štúdiu o návrhu Pluto Orbiter spoločnosti SwRI. SwRI má silné skúsenosti s riadením misií, vrátane Juno, New Horizons a IBEX. Vyvinuli tiež technológie a nástroje pre viaceré misie NASA a ESA.
Vďaka New Horizons vieme, že Pluto je oveľa zložitejšie, ako sme si mysleli. Vieme, že povrch Pluta je oveľa aktívnejší, ako sme si dokázali predstaviť. Vieme, že Pluto má atmosféru a myslíme si, že Pluto mal raz na svojom povrchu tekutinu. Pluto môže mať tiež podmorský oceán, pravdepodobne spojený s takzvaným srdcom Pluta, oblasťou Tombaugh.
New Horizons nám skutočne poskytla iba snímku Pluta. Je to veľmi lákavá snímka, ale letenie trvalo len asi 24 hodín a je toho veľa, čo sa treba naučiť.
Viac:
- Tlačová správa: SwRI NA PLÁNOVANIE MISIE ORBITÉRA PLUTO
- Tlačová správa 2018: Tím SwRI TEAM VYDÁVA ŠTÚDIOVÉ MISIE ORBITEROV
- NASA: O rok neskôr: Top 10 nových objavov v Horizonte v Plute
