Marea dilemă a explorării planetare: Uranus sau Neptun Eureka
Blogul lui Daniel Marín
Există o serie de consens în rândul comunității științifice că următoarea misiune emblematică scumpă a NASA după Europa Clipper ar trebui să vizeze fie Venus, fie Uranus și Neptun (Marte are propriul său program de explorare independent). Explorarea lui Venus este posibilă cu misiuni de tipul Discovery sau New Frontiers, mai simple și mai ieftine, dar explorarea giganților înghețați în profunzime este practic imposibilă dacă nu cu o sondă complexă și avansată. La cererea Congresului SUA, în 2015 NASA a început să studieze posibilitatea de a trimite o misiune în Uranus și Neptun începând cu 2030. Din păcate, natura a conspirat pentru ca această misiune să fie simplă.
Principala problemă este că nu este doar mai scump, ci și mult mai complex să vizitați cele două planete uriașe cu o singură sondă. Alinierea planetară unică a timpurilor Voyager a dispărut și este aproape imposibil să îndeplinim o misiune de zbor a ambelor planete cu o singură navă spațială. Și, oricum, ceea ce cere comunitatea științifică este un orbitator, adică o sondă care rămâne în jurul planetei pentru a o studia în detaliu. Și, desigur, două sonde sunt mult mai scumpe decât una. O alternativă este să trimitem un singur orbitator către una dintre cele două lumi, dar pe care o alegem?
Caracteristicile sistemelor Uranus (sus) și Neptun (NASA/ESA).
În urma flybys-urilor Voyager 2 ale lui Uranus și Neptun în 1986 și, respectiv, 1989, se credea că Uranus este mult „mai plictisitor” decât Neptun, de unde aproape toate propunerile de misiune planificate până acum câțiva ani pentru a studia planeta. . Dar observațiile de la telescoapele terestre și de la telescopul spațial Hubble au arătat că Uranus are o atmosferă foarte activă. Mai mult, sateliții lui Uranus constituie cel mai prost sistem lunar cunoscut din întregul sistem solar. Ca o minge suplimentară, Uranus este mult mai aproape decât Neptun, deci timpul de zbor al unei misiuni pe această planetă este de obicei mai mic decât timpul necesar pentru a ajunge la Neptun, un avantaj considerabil atunci când planifică o misiune de acest gen.
Caracteristicile lui Uranus (stânga) și Neptun (NASA).
Din acest motiv, majoritatea misiunilor de acum câțiva ani au subliniat importanța studierii ambilor giganți de gheață. Cu toate acestea, zburarea din 2015 a lui Pluto de către sonda New Horizons a dezvăluit complexitatea extraordinară a acestei planete pitice și a stârnit interesul pentru studierea altor corpuri din centura Kuiper. Și tocmai cea mai mare lună a lui Neptun este Triton, un corp capturat al centurii Kuiper. Conform modelelor teoretice, Pluto și Triton ar putea avea un ocean subteran de apă (sau mai bine zis, o pătură de apă). Acest lucru a făcut ca Triton să fie considerat un candidat pentru „lumea oceanului” în conformitate cu orientările NASA și, prin extensie, că explorarea Neptunului a devenit o prioritate față de cea a lui Uranus. Pe de altă parte, fereastra de lansare optimă pentru Uranus se va închide în 2029, în timp ce cea a lui Neptun va avea loc în 2031 și 2032. Dacă aceste ferestre de lansare nu sunt utilizate, ar fi necesar să așteptați până la mijlocul anilor 1940.
Modele posibile ale interiorului lui Uranus și Neptun (NASA/ESA). Posibilă compoziție a unui gigant de gheață (NASA).
Și care este panorama actuală? În aceste zile, congresul Icy Giants Systems 2020 se ține la Londra și, tocmai, una dintre întrebările care au fost abordate este ce sistem ar trebui să aibă prioritate. Pentru a face acest lucru, este crucial să se țină seama de perspectiva exoplanetară. Giganții de gheață sunt, împreună cu super-pământurile, cele mai abundente tipuri de planete extrasolare, prin urmare interesul de a le explora nu se limitează la cunoașterea mai bună a sistemului solar, ci sunt piese cheie pentru a înțelege majoritatea sistemelor planetare din jurul altora. stele. În acest sens, cel mai rezonabil lucru de făcut ar fi studierea gigantului de gheață „standard”. Dar care este unul dintre cele două? Răspunsul este: nu știm. În ciuda similitudinilor lor aparente, cele două lumi sunt foarte diferite, chiar și fără a ține cont de lunile lor. Uranus este planeta gigantă cu interiorul care generează cea mai mică căldură, în timp ce Neptun este cea care are cea mai mare sursă internă de căldură, o dihotomie care se arată în activitatea atmosferică.