Місія НАСА "Нові горизонти" навчила нас багато про Плутон - планету крижаного карлика. Але космічний корабель пройшов повз Плутон так швидко, ми отримали лише зображення високої роздільної здатності однієї сторони планети, так званої "сторони зустрічі". Нові горизонти дали нам великий стрибок у розумінні, але певним чином вони задали більше питань, ніж відповіли.
Наступний крок - це явно орбіта, і зараз НАСА починає серйозно розглядати його.
NASA надало фінансування Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwRI), щоб розпочати розробку ідеї. SWRI покладається на завдання "досліджувати важливі атрибути, доцільність та вартість можливої майбутньої місії орбіти Плутона".
Це далеко не впевнене. Це дослідження - одне з 10, затверджених НАСА перед наступним опитуванням планетарної науки про десятиліття. Дослідження дозволить розробити проектні вимоги до орбітального апарату та його корисного навантаження, дати кілька попередніх оцінок витрат та оцінити ризики для нових технологій, необхідних для місії. Результати цього дослідження будуть доставлені до Планетарного десятирічного дослідження Національної академії, яке розпочнеться у 2020 році.
Нові горизонти відвідали Плутон перед тим, як попрямувати глибше до поясу Койпера та відвідати 2014 рік MU69, об’єкт поясу Койпера (KBO), також відомий як Ultima Thule. Космічний апарат може навіть відвідати третю КБО. Запропонований орбітатор Плутона пішов би аналогічним шляхом.
"Ми раді, що ми маємо таку можливість повідомити про проведення декадального обстеження за допомогою цього дослідження", - сказав доктор Карлі Хауетт, SwRI. "Наша концепція місії полягає в тому, щоб відправити на орбіту Плутона один космічний корабель за два земні роки, перш ніж відірватися, щоб відвідати хоча б одну карбову планету КБО та іншу планету-карликову KBO".
Попередня робота SwRI на орбіту Плутона заклала основу цього дослідження. У 2018 році SwRI використовував власні дослідницькі фонди, щоб розробити ідею для орбітальної екскурсії, яка зможе дослідити Плутон, а потім податися далі в пояс Койпера.
"... можна скористатися гравітаційними передачами з найбільшого Місяця Плутона, Харона, щоб вийти з орбіти Плутона і повернутися назад в пояс Койпера ..."
Доктор Алан Стерн, Південно-Західний науково-дослідний інститут
"У дослідженні, що фінансується SWRI, що передувало цьому новому фінансуваному НАСА дослідженню, ми розробили орбітальну екскурсію по системі Плутон, показавши, що місія можлива при планових запусках транспортних засобів та існуючих системах електричного приводу", - сказав головний дослідник SwRI доктор Алан Стерн. місії "Нові горизонти", а також дослідження, що фінансується SWRI. "Ми також показали, що можна скористатися гравітаційними передачами з найбільшого Місяця Плутона, Харона, щоб уникнути орбіти Плутона і повернутися в пояс Койпера для дослідження більшості КБО, як MU69, і принаймні ще однієї карликової планети для порівняння з Плутоном. "
Ключовим перешкодою в місії орбіти до Плутона є пальне. На орбіту навколо Плутона потрібно багато палива, щоб вивчити його місяці, атмосферу, взаємодію сонячного вітру та інші аспекти системи Плутон. Але дослідження 2018 року показало, що орбітатор Плутона міг використовувати асистенти гравітації із супутника Плутона Харон, щоб вивчити Плутон протягом декількох років, і міг би використати ту саму гравітаційну допомогу, щоб рухатися глибше в пояс Куйпера. Це схоже на те, як місія Кассіні використовувала Сатурн з великим Місяцем Титан.
"Це новаторство", - сказав Стерн щодо дослідження 2018 року. "Раніше НАСА та планетарне наукове співтовариство думали, що наступним кроком у дослідженні поясу Койпера буде вибір між" заглибленням "у вивчення Плутона та його місяцями або" проходженням широким "шляхом вивчення менших об'єктів поясу Койпера та іншої планети карлика для порівняння з Плутоном. Обговорення планетарної наукової спільноти було правильним наступним кроком. Наші дослідження показують, що ви можете робити і в одній місії: це зміна ігор ».
План 2018 року також передбачав близьку зустріч з Хароном, найбільшим супутником Плутона, а також іншими місячними літаючими літаками.
Тіффані Фінлі - керівник програмного забезпечення у відділі космічної науки та техніки SwRI. "Ця екскурсія далеко не оптимізована, але вона здатна зробити по п'ять або більше мухоморів кожного з чотирьох маленьких лун Плутона, вивчаючи полярні та екваторіальні райони Плутона, використовуючи зміни літака", - сказав Фінлі. "План також дозволяє проводити велику близьку зустріч з Хароном перед тим, як зануритися в атмосферу Плутона для відбору проб, перш ніж судно в останній раз використовує Харона, щоб втекти в пояс Койпера для нових завдань", - сказала вона.
Дослідження 2018 року також показало, що орбітатор Плутона може використовувати ту саму систему приведення в дію ксенонових іонів, що і місія Зорі, для подорожі до інших об'єктів поясу Койпера. Він також показав, що орбітальник може вийти на орбіту навколо іншої планети-карлика в поясі Койпера.
"Хто б міг подумати, що одна місія, що використовує вже наявні електричні двигуни, може зробити це все?" Стерн сказав про дослідження 2018 року. "Тепер, коли наша команда показала, що планетарному науковому співтовариству не потрібно вибирати орбіту Плутона або мухомори інших тіл в поясі Койпера, але може мати і те, і інше, я називаю цю об'єднану місію" золотим стандартом "майбутнього Плутона та розвідка пояса Койпера. "
Існує декілька перешкод, з якими потрібно боротися орбітатору Плутона. Один - це передача даних. У New Horizons зберігалось лише 16 ГБ даних і потрібно було 16 місяців, щоб передати всі свої дані з прольоту Плутона назад на Землю. Це, очевидно, не буде працювати для орбітника. Збільшення обсягу зберігання даних є простою справою, але знадобиться набагато більш потужна система передачі даних.
Це хороший знак того, що НАСА вирішила фінансувати більш детальне дослідження пропозиції Плітонівського орбітера SwRI. SwRI має потужний досвід управління місіями, включаючи Juno, New Horizons та IBEX. Вони також розробили технології та інструменти для декількох місій NASA та ESA.
Завдяки «Новим горизонтам» ми знаємо, що Плутон набагато складніший, ніж ми думали. Ми знаємо, що поверхня Плутона набагато активніша, ніж ми могли собі уявити. Ми знаємо, що у Плутона є атмосфера, і ми думаємо, що Плутон колись мав рідину на своїй поверхні. Плутон також може мати підповерхневий океан, можливо пов'язаний з так званим серцем Плутона, регіоном Томбо.
Нові горизонти насправді дали лише знімок Плутона. Це надзвичайно привабливий знімок, але проліт тривав лише близько 24 годин, і є чому ще навчитися.
Більше:
- Прес-реліз: SwRI для планування місії PLUTO ORBITER
- Прес-реліз 2018 року: СВІРНА КОМАНДА ЗРОБИТИ НАРУШЕННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ МІСІЇ ПЛУТО-ОРБІТЕРУ
- НАСА: Через рік: Топ-10 відкриттів нових горизонтів у Плутоні
