Через 30 років місія з дослідження ядерних космічних досліджень на Нептун та його місяці може почати розкривати деякі найяскравіші таємниці нашої Сонячної системи щодо формування її планет - і нещодавно відкриті, які розвивалися навколо інших зірок.
Це бачення майбутнього зосереджене на 12-місячному плановому дослідженні, проведеному різноманітною командою експертів під керівництвом супутникових систем Boeing та фінансується НАСА. Це одне з 15 досліджень «Місії зору», спрямоване на розробку концепцій у довгострокових планах космічних досліджень США. Член команди Нептуна та радіознавець, професор Пол Стеффс з Школи електротехнічної та комп'ютерної інженерії Інституту технологій Джорджії, називає місію "найвищою у дослідженні глибокого космосу".
НАСА здійснила обширні місії на Юпітер та Сатурн, які називаються "газовими гігантами", оскільки вони складаються переважно з водню та гелію. До 2012 року ці дослідження отримають значну інформацію про хімічні та фізичні властивості цих планет. Менш відомо про Нептуна та Урана - «крижаних гігантів».
"Оскільки вони знаходяться далі, Нептун і Уран являють собою те, що містить більше оригіналу - використовувати" Саганство Карла "-" сонячну речовину "або туманність, що конденсується, утворюючи планети", - сказав Стіффс. “Нептун - це планета греблів. На нього менше впливають матеріали, що знаходяться поблизу сонця, і в ньому менше зіткнень з кометами та астероїдами. Вона є більш представницькою споконвічної сонячної системи, ніж Юпітер або Сатурн. "
Крім того, оскільки Нептун такий холодний, його структура відрізняється від Юпітера та Сатурна. Місія з вивчення походження та будови Нептуна, яка, як очікується, розпочнеться між 2016 та 2018 роками та настане близько 2035 року, - сприятиме розумінню вченими різноманітних планетних утворень у нашій Сонячній системі та інших, зазначив Стеффс.
Команда місії також зацікавлена в дослідженні супутників Нептуна, особливо Тритона, якого планетарні вчені вважають об'єктом поясу Койпера. Такі кульки льоду - це мікропланети, які можуть мати діаметр до 1000 кілометрів і, як правило, зустрічаються у найвіддаленіших районах нашої Сонячної системи. Виходячи з досліджень на сьогоднішній день, вчені вважають, що Тритон не формувався з матеріалів Нептуна, як і більшість лун, що обертаються навколо планет нашої Сонячної системи. Натомість Тритон - це, ймовірно, об'єкт пояса Койпера, який випадково потрапив на орбіту Нептуна.
"Тритон був сформований так, як у космосі", - сказав Стіффс. «Це навіть не близький родич Нептуна. Це усиновлена дитина? Ми вважаємо, що об'єкти поясу Койпера, такі як Тритон, були ключовими для розвитку нашої Сонячної системи, тому для відвідування Тритона є великий інтерес ".
Хоча вони стикаються з низкою технічних проблем - включаючи проектування зонду для вступу, телекомунікації та розробку наукових приладів - команда Місії "Нептун Бачення" розробила початковий план. Члени команди, включаючи Штеффа, презентували цю осінь на різних наукових нарадах, щоб заохотити відгуки інших експертів. 17 грудня вони знову представлять її на щорічному засіданні Американського геофізичного союзу. Останні їхні рекомендації належать NASA в липні 2005 року.
План ґрунтується на доступності ядерно-електричної технології приведення в рух у проекті NASA Project Prometheus. Традиційна хімічна ракета виведе космічний корабель із орбіти Землі. Тоді електрична система приведення в рух за допомогою невеликого реактора ядерного поділу - модифікованої технології підводного човна - привела б космічний апарат до його глибококосмічної цілі. Система приведення в рух створювала б тягу шляхом витіснення електрично заряджених частинок, званих іонами, з її двигунів.
У зв'язку з великим науковим навантаженням ядерно-електричний космічний корабель може нести та живити, місія Нептуна покладає великі обіцянки на наукові відкриття, сказав Стеффс.
У місії будуть використовуватися електричні та оптичні датчики на орбіті та три зонди для визначення природи атмосфери Нептуна, - сказав Стеффс, експерт з дистанційного радіочутливості планетарних атмосфер. Зокрема, місія збиратиме дані про відношення елементарних елементів атмосфери Нептуна відносно водню та ключових ізотопних співвідношень, а також про гравітацію планети та магнітні поля. Він буде досліджувати глобальну динаміку циркуляції атмосфери, метеорологію та хімію. На Тритоні два десанти збиратимуть атмосферну та геохімічну інформацію біля гейзерів на поверхні.
Три зонди місії будуть занесені в атмосферу Нептуна на трьох різних широтах - екваторіальній зоні, середній широті та полярному регіоні. Дизайнери місії стикаються з проблемою передачі даних із зондів через атмосферу, що поглинає радіохвилі Нептуна. Лабораторія Стіффа в Georgia Tech провела широкі дослідження і глибоко зрозуміла, як вирішити цю проблему, зазначив він.
Команда місії досі обговорює, наскільки глибоко зонди повинні бути розміщені в атмосфері Нептуна, щоб отримати важливі наукові дані. "Якщо ми виберемо досить низьку частоту радіосигналів, ми можемо знизитися до 500-1000 атмосфер Землі, що становить 7500 фунтів тиску на квадратний дюйм (PSI)", - пояснив Штеффс. "Цей тиск схожий на те, що відчуває підводний човен у глибокому океані".
Однак ця глибина, ймовірно, не знадобиться, відповідно до атмосферних модельєрів команди місії, сказав Стеффс. Зонди зможуть отримати більшу кількість інформації лише при 100 земних атмосферах або 1500 PSI.
Оригінальне джерело: Georgia Tech News Release
