След 30 години мисията за космически проучвания с ядрена енергия в Нептун и неговите луни може да започне да разкрива някои от най-неуловимите тайни на нашата Слънчева система за формирането на нейните планети - и наскоро открити, които се развиха около други звезди.
Тази визия за бъдещето е в центъра на проучване за 12-месечно планиране, проведено от разнообразен екип от експерти, ръководени от Boeing Satellite Systems и финансирани от НАСА. Това е едно от 15 проучвания на „Визионната мисия“, предназначени да разработят концепции в дългосрочните планове за космическо проучване на Съединените щати. Членът на екипа на Нептун и радио учен проф. Пол Стефс от Училището по електротехническа и компютърна техника в Института на Джорджия нарича мисията „най-доброто в дълбокото космическо проучване“.
НАСА е извършила обширни мисии до Юпитер и Сатурн, наричани "газови гиганти", тъй като те са съставени предимно от водород и хелий. До 2012 г. тези изследвания ще дадат значителна информация за химичните и физичните свойства на тези планети. По-малко се знае за Нептун и Уран - „ледените великани“.
„Тъй като те са по-далеч, Нептун и Уран представляват нещо, което съдържа повече от оригинала - да се използва„ Карл Саганизъм “-„ слънчеви неща “или мъглявината, която се кондензира, за да образува планети“, каза Стефс. „Нептун е планета за гребци. Той е по-слабо повлиян от близко слънце материали и има по-малко сблъсъци с комети и астероиди. Тя е по-представителна за изначалната Слънчева система от Юпитер или Сатурн. "
Също така, тъй като Нептун е толкова студен, неговата структура е различна от Юпитер и Сатурн. Мисия за изследване на произхода и структурата на Нептун - очаква се да стартира между 2016 и 2018 г. и да пристигне около 2035 г. - ще увеличи разбирането на учените за разнообразното планетарно образуване в нашата Слънчева система и други, отбеляза Стефис.
Екипът на мисията също се интересува от изследване на луните на Нептун, особено Тритон, за който планетарните учени смятат, че е обект на Койпер. Такива топки лед са микро планети, които могат да бъдат с диаметър до 1000 километра и обикновено се намират в най-отдалечените райони на нашата Слънчева система. Въз основа на проучванията до този момент учените смятат, че Тритон не е бил формиран от материали на Нептун, както повечето луни, обикалящи около ордена на планетите в нашата Слънчева система. Вместо това Тритон вероятно е обект на пояса на Койпер, който случайно беше изтеглен в орбитата на Нептун.
„Тритон се е формирал навън в космоса“, каза Стефис. „Дори не е близък роднина на Нептун. Това е осиновено дете? Вярваме, че обектите на пояса на Куйпер като Тритон са били ключови за развитието на нашата слънчева система, така че има голям интерес да посетим Тритон. "
Въпреки че са изправени пред редица технически предизвикателства - включително проектирането на сондата за въвеждане и развитието на телекомуникациите и научните инструменти - екипът на визитната мисия Нептун разработи първоначален план. Членовете на екипа, включително Steffes, го представяха тази есен на различни научни срещи, за да насърчат обратна връзка от други експерти. На 17 декември те ще го представят отново на годишната среща на Американския геофизичен съюз. Последните им препоръки се дължат на НАСА през юли 2005 г.
Планът се основава на наличието на ядрено-електрическа задвижваща технология, която се разработва в Проекта на НАСА Прометей. Традиционна химическа ракета ще изстреля космическия кораб извън земната орбита. Тогава електрическа задвижваща система, задвижвана от малък реактор за ядрено делене - модифицирана технология за подводни лодки - ще задвижва космическия кораб до неговата целева дълбочина. Задвижващата система би генерирала тяга чрез изхвърляне на електрически заредени частици, наречени йони от своите двигатели.
Поради големия научен полезен товар, който един ядрено-електрически космически кораб може да носи и захранва, мисията на Нептун има голямо обещание за научно откритие, каза Стефис.
Мисията ще използва електрически и оптични сензори на борда на орбитата и три сонди за усещане на природата на атмосферата на Нептун, заяви Стефс, експерт по дистанционно радиочувствителство на планетарни атмосфери. По-конкретно, мисията ще събере данни за атмосферните елементарни коефициенти на Нептун спрямо водорода и ключовите изотопни съотношения, както и гравитацията и магнитните полета на планетата. Ще изследва динамиката на глобалната атмосферна циркулация, метеорологията и химията. На Тритон двама десанти ще събират атмосферна и геохимична информация в близост до гейзерите на повърхността.
Трите входни сонда на мисията ще бъдат пуснати в атмосферата на Нептун на три различни географски ширини - екваториалната зона, средната ширина и полярният регион. Дизайнерите на мисията са изправени пред предизвикателството да предават данни от сондите през атмосферата, поглъщаща радиовълна на Нептун. Лабораторията на Steffes в Georgia Tech проведе обширни изследвания и придоби задълбочено разбиране как да се справи с този проблем, отбеляза той.
Екипът на мисията все още обсъжда колко дълбоко трябва да бъдат разположени сондите в атмосферата на Нептун, за да получат смислени научни данни. "Ако изберем достатъчно ниска честота на радиосигнали, можем да слезем до 500 до 1000 земни атмосфери, което е 7500 паунда налягане на квадратен инч (PSI)", обясни Steffes. "Това налягане е подобно на това, което подводница изпитва в дълбокия океан."
Въпреки това тази дълбочина вероятно няма да се изисква, според атмосферните моделисти на екипа на мисията, каза Steffes. Сондите ще могат да получат най-много информация при само 100 земни атмосфери или 1500 PSI.
Оригинален източник: Georgia Tech News Release
