נאס"א שוקלת כעת משימה של פלוטו אורביטר

Send

משימת האופק החדשה של נאס"א לימדה אותנו רבות על פלוטו, כוכב הלכת הגמד-קרח. אבל החללית חלפה על פני פלוטו כל כך מהר, קיבלנו רק תמונות ברזולוציה גבוהה של צד אחד של כדור הארץ, מה שמכונה "צד המפגש". אופקים חדשים העניקו לנו קפיצה גדולה בהבנה, אך באופן מסוים היא שאלה יותר שאלות ממה שהיא ענתה.

השלב הבא הוא בבירור מסלול, ועכשיו נאס"א מתחילה לשקול ברצינות את הצעד.

נאס"א העניקה למכון המחקר הדרומי-מערבי (SWRI) מימון כדי להתחיל לפתח את הרעיון. ל- SWRI מוטלת המחקר לחקור את "התכונות החשובות, כדאיותם ועלותה של משימה אפשרית עתידית של פלוטו."

זה רחוק מלהיות דבר בטוח. מחקר זה הוא אחד מתוך עשרה שאושרו על ידי נאס"א לקראת סקר העשור האחרון למדע פלנטרי. המחקר יפתח דרישות תכנון עבור מסלול ועומס המשא שלו, יערוך כמה הערכות עלויות מקדימות ויעריך סיכונים לטכנולוגיות חדשות הדרושות למשימה. תוצאות המחקר יועברו למחקר העשירון הפלנטרי של האקדמיה הלאומית שהחל בשנת 2020.

אופקים חדשים ביקרו בפלוטו לפני שהם נכנסו לעומק חגורת קויפר וביקרו ב- MU69 2014, אובייקט חגורת קויפר (KBO) הידוע גם בשם Ultima Thule. החללית עשויה אפילו לבקר ב- KBO שלישי. פלוטו אורביטר המוצע ילך בדרך דומה.

"אנו שמחים לקבל את ההזדמנות הזו ליידע את דיוני סקר העשור האחרון עם המחקר הזה," אמרה ד"ר קרלי האווט של SwRI, המובילה את המאמץ. "מושג המשימה שלנו הוא לשלוח חללית יחידה למסלול פלוטו במשך שנתיים של כדור הארץ לפני שתתנתק לבקר לפחות KBO אחד וכוכב לכת אחר של KBO."

העבודה הקודמת של ה- SWRI בנושא מסלול פלוטו הניחה את היסודות למחקר זה. בשנת 2018, SwRI השתמשה בכספי המחקר שלהם בכדי לפתח את הרעיון לסיור מסלולי שיכול לחקור את פלוטו ואז לצאת הלאה לחגורת קויפר.

"... אפשר להשתמש בעוזרי כוח הכבידה מהירח הגדול ביותר של פלוטו, שרון, כדי לברוח ממסלול פלוטו ולחזור לחגורת קויפר ..."
ד"ר אלן שטרן, מכון המחקר בדרום מערב

ד"ר אלן שטרן, ד"ר אלן שטרן, דובר אלן שטרן, ד"ר אלן שטרן, ד"ר אלן שטרן, ד"ר אלן שטרן, ד"ר אלן שטרן, ד"ר אלן שטרן, ד"ר אלן שטרן של המשימה "אופקים חדשים" כמו גם המחקר במימון SwRI. "הראינו שאפשר להשתמש באסיסטים של כוח הכבידה מהירח הגדול ביותר של פלוטו, שרון, כדי לברוח ממסלול פלוטו ולחזור לחגורת קויפר לחקירת KBOs נוספים כמו MU69 ולפחות כוכב לכת ננסי נוסף לשם השוואה לפלוטו. "

מכשול המפתח במשימת מסלול לפלוטו הוא דחף. דרוש הרבה דחף למסלול סביב פלוטו ולחקר את ירחיו, האטמוספרה שלו, אינטראקציות הרוח הסולארית שלה והיבטים אחרים של מערכת פלוטו. אולם מחקר 2018 הראה כי מסלול פלוטו יכול להשתמש בעוזרי כוח הכבידה מהלווין של פלוטו בכדי ללמוד פלוטו במשך מספר שנים, ויכול להשתמש באותה כוח משיכה בכדי להעמיק בחגורת קויפר. זה דומה לאופן שבו משימת קסיני השתמשה בטיטן הירח הגדול של שבתאי.

"זה פורץ דרך", אמר שטרן על מחקר 2018. "בעבר, נאס"א וקהילת המדע הפלנטרית חשבו שהצעד הבא בחקירת חגורת קויפר יהיה לבחור בין 'להעמיק' במחקר פלוטו וירחיו או 'להרחיב' על ידי בחינת חפצי חגורת קיפר קטנים יותר וכוכב לכת אחר. השוואה לפלוטו. קהילת המדע הפלנטרית התלבטה מה היה הצעד הבא הנכון. המחקרים שלנו מראים שאתה יכול לעשות את שניהם במשימה יחידה: זה מחליף משחק. "

תוכנית 2018 אפשרה גם מפגש מקרוב עם צ'רון, הלוויין הגדול ביותר של פלוטו, כמו גם עם זבובי ירח אחרים.

טיפאני פינלי הוא מוביל תוכנה בחטיבה למדע והנדסה של SwRI. "סיור זה רחוק מלהיות ממוטב, ובכל זאת הוא מסוגל לעשות חמישה או יותר זבובים מכל אחד מארבעת הירחים הקטנים של פלוטו, תוך בחינת האזורים הקוטביים והמשווניים של פלוטו באמצעות שינויי מטוס", אמר פינלי. "התוכנית מאפשרת גם מפגש נרחב וצמוד עם שרון לפני הטבילה באטמוספירה של פלוטו לצורך הדגימה לפני שהמלאכה משתמשת בכרון בפעם האחרונה כדי לברוח לחגורת קויפר למשימות חדשות", אמרה.

מחקר 2018 הראה גם כי פלוטו אורביטר יכול להשתמש באותה מערכת הנעה של קסון יון כמו משימת שחר כדי לנסוע לחפצי חגורה אחרים של קויפר. זה הראה גם שהמסלול יכול לחדור למסלול סביב כוכב לכת ננסי אחר בחגורת קויפר.

"מי היה מאמין שמשימה יחידה המשתמשת במנועי הנעה חשמליים זמינים כבר יכולה לעשות את כל זה?" שטרן אמר על מחקר 2018. "כעת, לאחר שהצוות שלנו הראה כי קהילת המדע הפלנטרית אינה חייבת לבחור בין מסלול פלוטו או זבובים של גופים אחרים בחגורת קויפר, אך יכולה לקבל את שניהם, אני קוראת למשימה המשולבת הזו 'תקן הזהב' לפלוטו העתידי. ובדיקת חגורת קיפר. "

יש כמה מכשולים שאורביטר פלוטו צריך להתמודד איתם. האחת היא תקשורת נתונים. ל- New Horizons היו רק 16 ג'יגה-בייט של אחסון נתונים ולקח 16 חודשים להעברת כל הנתונים שלו מהמטוס פלוטו חזרה לכדור הארץ. ברור שזה לא יעבוד למסלול. זה עניין פשוט להגדיל את אחסון הנתונים, אך תידרש מערכת העברת נתונים חזקה בהרבה.

זה סימן טוב שנאס"א החליטה לממן מחקר מפורט יותר על הצעת ה- PlRI Orbiter של ה- SwRI. ל- SwRI יש רקורד חזק של ניהול משימות, כולל ג'ונו, New Horizons ו- IBEX. הם גם פיתחו טכנולוגיות וכלים למספר משימות של NASA ו- ESA.

בזכות אופקים חדשים אנו יודעים שפלוטו מורכב הרבה יותר ממה שחשבנו. אנו יודעים כי פני השטח של פלוטו פעילים בהרבה ממה שיכולנו לדמיין. אנו יודעים שלפלוטו יש אווירה, ואנחנו חושבים שלפלוטו היה פעם נוזל על פני השטח. יתכן גם שלפלוטו אוקיינוס מתחת לפני השטח, ואולי קשור ללב המכונה של פלוטו, אזור טומבה.