پیش به سوی غول‌های یخی منظومهٔ شمسی

JPL-Caltech/NASA
478

اورانوس و نپتون سیارات دوردست منظومهٔ شمسی‌اند که در تاریخ اکتشافات فضایی کمتر از دیگر سیارات کاوش شده‌اند. اکنون گروهی از پژوهشگران به فکر ارسال مدارگردهایی به این دو سیاره‌اند تا بتوانیم نگاه دقیق‌تری به آن‌ها بیندازیم.

اورانوس (چپ) و نپتون، دو غول یخی منظومه‌ی شمسی.
Credit: JPL-Caltech/NASA

 

ناسا به تازگی مطالعه‌ای انجام داده تا امکان انجام چنین ماموریت‌هایی را بررسی کند. این مطالعه بخشی از برنامه‌ریزی‌های ده سالهٔ ناسا برای سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۳۲ است. در برنامه‌ریزی ده ساله قبلی که فرصت‌های موجود در سال‌های ۲۰۱۳ تا ۲۰۲۲ را بررسی می‌کرد دو ماموریت مریخ ۲۰۲۰ (Mars 2020) و اروپا کلیپر (Europa Clipper) به میان آمدند و مدارگرد اورانوس هدف ممکن اما دوردست سوم بود.

مطالعهٔ انجام‌شده در رابطه با ارسال مدارگردهایی به غول‌های یخی منظومهٔ شمسی تنها یکی از برنامه‌های پرشماری خواهد بود که ناسا باید در سال ۲۰۲۲ آن‌ها را بررسی، اولویت‌بندی و در نهایت اجرا کند.

تا کنون تنها فضاپیمای ویجر ۲ از نزدیکی اورانوس و نپتون گذر کرده است. ویجر ۲ در سال ۱۹۸۶ نگاهی گذرا به اورانوس انداخت و در سال ۱۹۸۹ از نزدیکی نپتون گذر کرد. اما اگر طرح ارسال مدارگرد به این دو سیاره اجرایی شود دانمشندان فرصت مطالعهٔ طولانی‌مدت و دقیق اورانوس و نپتون را پیدا خواهند کرد. مانند کاری که فضاپیمای کاسینی در طول سال‌های اخیر در سیارهٔ زحل انجام داده است.

مسیری طولانی و دشوار

فاصلهٔ بسیار زیاد اورانوس و نپتون از زمین مشکلاتی را در راه ارسال مدارگرد (یا مدارگردها) ایجاد می‌کند. اگر قرار بر این باشد که فضاپیما با سرعتی زیاد به سمت مقصد روانه شود تا در حدود ده سال به آن برسد، مانور قرارگیری در مدار با مشکل مواجه خواهد شد. چرا که سرعت زیاد فضاپیما مانع از کاهش سرعت سریع و قرارگیری در مدار می‌شود. افق‌های نو با این مشکل مواجه نشد چرا که تنها قرار بود گذری از نزدیکی پلوتو انجام دهد. به این ترتیب توانست با سرعت زیاد ۱۳/۸ کیلومتر بر ثانیه به سمت مقصد حرکت کند و پس از ۹ سال به پلوتو برسد.

اما ماجرا برای مدارگردهای اورانوس و نپتون متفاوت خواهد بود. این ماموریت‌ها باید در بازهٔ بین سال‌های ۲۰۳۰ و ۲۰۳۱ به فضا پرتاب شوند و ۱۲ تا ۱۳ سال در راه رسیدن به هدف باشند. این مدارگردها ممکن است برای نیروی پیشران از روش شیمیایی قدیمی استفاده کنند و یا از پیشران برقی – خورشیدی که در حال توسعه است بهره ببرند.

با توجه به وضعیت قرارگیری سیارات و امکان کمک گرفتن از نیروی گرانش آن‌ها برای سرعت دادن به فضاپیما بهترین زمان برای ارسال ماموریت اورانوس بین سال‌های ۲۰۳۰ تا ۲۰۳۴ و برای ماموریت نپتون بین سال‌های ۲۰۲۹ تا ۲۰۳۰ خواهد بود.

یکی از مسیرهای ممکن و زودهنگام برای ارسال مدارگرد به اورانوس.
Credit: NASA/ CSA

 

چنین ماموریتی حدود دو میلیارد دلار هزینه خواهد داشت و در دستهٔ پروژه‌های پرچمدار ناسا (بالاترین سطح ماموریت‌های ناسا برای کاوش سیارات) قرار خواهد گرفت.

اهداف و ارزش‌های علمی ماموریت

بررسی جو، فضای داخلی، سامانهٔ حلقه‌ها و قمرها از اهداف اصلی هر کدام از مدارگردهای اورانوس و نپتون خواهد بود.

غول‌های یخی را می‌توان دسته‌ای جدا از سیارات سنگی و غول‌های گازی دانست که تا کنون به دقت بررسی نشده‌اند. بسیاری از سیارات فراخورشیدی کشف‌شده نیز ویژگی‌هایی شبیه به غول‌های یخی منظومهٔ شمسی دارند و با کاوش اورانوس و نپتون می‌توانیم سامانه‌های سیاره‌ای دوردست را نیز بهتر بشناسیم.

باید منتظر ماند و دید آیا ناسا برای سال‌های پیش رو ماموریت بزرگی مانند مدارگردهای غول‌های یخی را در دستور کار خود قرار خواهد داد و یا با پایان ماموریت‌‌های کاسینی، جونو و سپیده‌دم (Dawn) چشمان تیزبین ما در بخش‌های بیرونی منظومهٔ شمسی کم‌فروغ خواهد شد.

منبع: Sky & Telescope

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.