Az óriásbolygókhoz a 30-as években?
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2017.07.28 07:15.)

A NASA közelmúltban készült tanulmánya az Uránuszhoz és a Neptunuszhoz indítandó küldetések lehetőségét is tárgyalja.

Egyes kutatók szerint a hamarosan befejeződő Cassini és a még tartó Juno programok után a Naprendszer külső része kutatásában a következő logikus lépés két, az Uránusz, illetve a Neptunusz körül pályára állítandó szonda lehetne. A tervek bekerültek a NASA következő évtizedre (mármint a 30-as évekre) vonatkozó előzetes terveibe, amely tanulmány végleges változatának elfogadása azonban csak 2022-re várható. Csak ezután állítanának fel fontossági és megvalósítási sorrendet az állva maradó tervek között.

Az Uránusz és a Neptunusz a Voyager–2 1980-es években készített felvételein. Eddig ez volt az egyetlen űrszonda, amelyik a két távolabbi gázóriás közelében elrepült. (Kép: NASA)

A legnagyobb problémát az jelenti, hogy a 30-as évek legelején indítandó szonda akár az Uránuszt, akár a Neptunuszt 12–13 év alatt érné el. A tanulmány 50 kg hasznos teherrel számol, amelybe három műszer férne bele, valamint egy ahhoz hasonló légköri szonda, amilyent a Galileo a Jupiter légkörébe küldött. Az egyelőre Ice Giant Orbiter néven futó szonda kémiai hajtóművel és egyes bolygók gravitációs lendítő hatását kihasználva működhetne, de nem kizárt, hogy a jelenleg még fejlesztés alatt álló Nap-elektromos hajtóművet (SEP, solar-electric propulsion) próbálnák ki. Utóbbi a NASA Dawn szondája ionhajtóművéhez hasonlóan hosszú időn keresztül, kis tolóerőt kifejtve működne.

Elképzelés az Uránusz körüli pályára állítandó szonda és a légkörbe behatoló egység lehetséges felépítéséről. (Kép: NASA / JHU APL)

A tanulmány szerint a Jupiter gravitációs lendítő hatását az Uránusz felé 2030–2034 között lehetne kihasználni, míg ugyanez a lehetőség a Neptunusz felé tartó szondánál 2029–2030-ban kínálkozik. 2028 előtti indítással az Uránusz felé tartó szonda a Szaturnusz lendítő hatását használhatná. Az Ice Giant Orbiternek 2 milliárd dollár költségvetésű, ún. zászlóshajó küldetésnek kellene lennie (ez a Cassini és a Curiosity nagyságrendje). Korábban az is felmerült, hogy a New Horizons szonda klónját elküldenék az Uránuszhoz és a Neptunuszhoz, de ezt a tervet elvetették.

Egy lehetséges, az Uránusz felé vezető pálya. (Kép: NASA / CSA)

A küldetések fő feladata mindkét bolygónál a légkör, a bolygó belső szerkezete és a gyűrűk tanulmányozása, valamint az ismert holdak vizsgálata és újabbak felfedezése lenne. Különösen érdekes a Neptunusz nagy, retrográd keringésű holdja, a Triton, mert feltételezik, hogy ez a hold egy befogott Kuiper-objektum lehet. A minimális műszerezettségbe tömegspektrométernek, kis- és nagylátószögű kamerának, magnetométernek és pordetektornak kellene tartoznia.

Sarki fény az Uránuszon, a Hubble-űrtávcső 2011. novemberi felvételén. A vékony gyűrűt a Voyager–2 egykori felvételéről másolták a képre. (Kép: NASA / Hubble / ESA)

Az Ice Giant Orbiter szondákat plutónium (Pu–238) üzemanyagú radioaktív izotópos termoelektromos generátorral szerelnék fel, annak köszönhetően, hogy az USA Energiaügyi Minisztériuma még 2016-ban bejelentette, hogy űrkutatási célra újra termelni fogják ezt az izotópot.