NASA opublikowała finansowane przez nią badania dotyczące możliwych przyszłych misji badawczych do najodleglejszych od Słońca planet - Urana i Neptuna. Dotychczas oba lodowe olbrzymy nie cieszyły się specjalnym zainteresowaniem ze strony NASA.
Jak do tej pory, obie te planety zostały tylko raz odwiedzone przez ziemski próbnik i w obu przypadkach był to Voyager II, który przeleciał w pobliżu Urana w 1986 roku, a w pobliżu Neptuna w 1989 roku. Ale może to się zmienić, bo NASA formułuje plan powrotu do lodowych planet na obrzeżach naszego Układu Słonecznego.
Jednym z pierwszych kroków NASA w tym kierunku było przeprowadzenie badania mającego określić naukowe cele misji, rodzaje potrzebnych narzędzi, trajektorie lotu oraz możliwą do wykorzystania technologię.
NASA, ESA i inne instytuty kosmiczne opracowują swoje plany badawcze, które określą naukowe priorytety w latach 2022-2032. Są też w trakcie opracowywania misji, które pomogą odpowiedzieć na postawione pytania. Tajemnicze giganty Uran i Neptun są potencjalnymi celami przyszłych misji, ponieważ bardzo mało o nich wiemy. Tego typu planety, jak dowiadujemy się z misji Kosmicznego Teleskopu Keplera, wydają się być najczęściej występującymi typami planet w obserwowanym przez nas kosmosie. To kolejny powód, by je zbadać.
- Nie wiemy, jak powstały te planety i dlaczego zarówno one, jak i ich księżyce wyglądają tak, jak wyglądają. Istnieją podstawowe wskazówki dotyczące tego, jak uformował się i ewoluował nasz Układ Słoneczny, ale na niektóre pytania będziemy mogli odpowiedzieć jedynie po szczegółowych badaniach jednej, a najlepiej obu planet – powiedziała Amy Simon z NASA Goddard Space Flight Center.
Według raportu, dwoma najważniejszymi celami w podróży do lodowych gigantów byłoby zbadanie struktury wnętrza planet, która wydaje się być złożona z ogromnych podpowierzchniowych oceanów. Należałoby też określić jej skład oraz zbadać magnetosferę.
W ramach finansowanego przez NASA badania przygotowano różnorakie koncepcje przyszłych misji. Wśród nich zaplanowano rozmieszczanie orbiterów wokół planet, wykonanie zdjęć planet oraz ich księżyców, zrzucenie próbników do atmosfer, by zbadać poziomy poszczególnych pierwiastków tam występujących, zbadanie pierścieni, klimatu oraz badanie aktywności geologicznej księżyców wokół nich krążących. Szczególnie Trytona – jednego z księżyców Neptuna, który, jak uważają naukowcy, został przechwycony przez planetę z Pasa Kuipera.
Fot. JPL/Caltech
Ustalono też, jakie instrumenty badawcze powinny zostać zainstalowane na sondzie. Wśród nich wymieniono magnetometr, urządzenie do obrazowania dopplerowskiego, podczerwieni, wykrywacze plazmy, pyłów oraz radary. W sumie, gdyby misja uzyskała wysokie finansowanie, na pokładzie sondy mogłoby się znaleźć nawet 15 najnowocześniejszych instrumentów badawczych.
Obie planety znajdują się w znacznej odległości od Słońca i nasza gwiazda nie zapewniłaby dostatecznej ilości energii przyszłym sondom. Dlatego w grę wchodzi wykorzystanie energii jądrowej. Dodatkowy problem, jeśli chodzi o wizytę na Neptunie, nastręcza układ planet po 2030 roku i brak możliwości skorzystania z asysty grawitacyjnej Jowisza. Dlatego bardziej realna wydaje się misja do Urana.
Uran jest siódmą planetą w naszym Układzie Słonecznym. Jest także trzecią planetą pod względem wielkości i czwartą pod względem masy. Posiada system pierścieni oraz 27 znanych nam księżyców. Jego oś obrotu jest silnie nachylona i jego bieguny znajdują się tam, gdzie równik innych planet.
Neptun jest najdalej wysuniętą, ósmą z kolei planetą naszego systemu. Jest 17 razy bardziej masywniejszy od Ziemi i nieco większy od swojego bliźniaka Urana. Jest czwartą pod względem średnicy i trzecią pod względem masy planetą Układu Słonecznego. Planeta ta posiada 14 znanych nam księżyców, a wśród nich najciekawszy, wspomniany już Tryton.
Obie te planety mają zupełnie inną budowę i skład niż większe od nich gazowe olbrzymy – Jowisz i Saturn. Dlatego też klasyfikowane są przez astronomów jako lodowe olbrzymy, by podkreślić te różnice. Naukowcy uważają, że we wnętrzu tych planet znajduje się małe, lodowe jądro otoczone ciekłym oceanem. To te oceany odpowiadają za ich masę, a nie jak w przypadku gazowych olbrzymów – gaz.
Jeśli misja do Urana i Neptuna otrzyma zielone światło, statek zostanie wysłany nie wcześniej niż w 2030 roku. Kolejne 10 lat zajęłaby podróż do bliższego Urana. Pełny raport liczy sobie 529 stron i jest dostępny w sieci.
Źródło: Jet Propulsion Laboratory, NASA, fot. JPL/Caltech
