Uran i Neptun ponownie na celowniku NASA

W najbliższym czasie ma zostać przeprowadzone studium, nadzorowane przez jeden z ośrodków NASA - Jet Propulsion Laboratory (JPL), w ramach którego naukowcy i inżynierowie będą zgłaszać koncepcje wykonania bezzałogowych misji z celem wejścia na orbitę wokół dwóch ostatnich planet Układu Słonecznego, Urana i Neptuna.

Poznanie struktury, składu oraz mechanizmów występujących w systemach księżycowych Urana i Neptuna to cele dla sond kosmicznych, które zostaną wysłane w daleką podróż po Układzie Słonecznym pod koniec trzeciej lub na początku czwartej dekady XXI wieku (lata 2030 - 2040).

Jednym z celów przeprowadzanego studium będzie zaprojektowanie wspólnej platformy dla sond, które mogłyby powstać przy koszcie 2 mld dolarów za jeden egzemplarz. Będzie to w tym samym czasie pierwszy administracyjny krok na wieloletniej drodze wypełnionej analizami technicznymi i naukowymi, oraz planowaniem budżetu misji.

Misja do Urana albo Neptuna będzie najprawdopodobniej wartą kilka miliardów dolarów misją klasy flagowej (ang. flagship mission), na kształt wyprawy sondy Cassini do systemu Saturna albo zaakceptowanej niedawno misji do systemu księżycowego Jowisza (a konkretnie Europy). Aby mogło dojść do realizacji kolejnej wybranej dużej misji, rekomendacja musi zostać udzielona przez specjalną komisję naukową NRC (National Research Council), która zbiera się raz na dekadę.

Z raportu sporządzonego po ostatnim spotkaniu komisji (2011) można dowiedzieć się, że dwoma głównymi celami dla agencji NASA jest realizacja misji po próbki gleby Marsa oraz wysłanie sondy na Europę, lodowy księżyc Jowisza. Zaplanowana na 2020 rok misja łazika na Marsa zbierze próbki i przygotuje je do podjęcia przez inną misję.

Orbiter Urana był trzeci w kolejności do rekomendacji w raporcie komisji NRC z 2011 roku, jednak NASA z pewnością nie będzie skłonna zrealizować tej misji aż do późnych lat trzydziestych obecnego wieku. Można się spodziewać, że kolejna komisja NRC zarekomenduje do przeprowadzenia dedykowaną misję do Tytana lub kolejną dużą misję na Marsa (zabranie próbek zebranych przez łazik).

Bliższe zbadanie mniejszej pary gazowych gigantów (nazywanych lodowymi gigantami) może przynieść odpowiedzi na wiele pytań. Uran i Neptun znacząco różnią się od Jowisza i Saturna (złożonych głównie z wodoru i helu). Materię stanowią na nich głównie skała i lód, oraz bardzo gęsta atmosfera. Naukowcy nie wiedzą wciąż czemu ostatnie gazowe planety zawierają tak dużo lodu i amoniaku.

Jednym z potencjalnych wyjaśnień powyżej opisanego stanu rzeczy mogło być bombardowanie w przeszłości Urana i Neptuna przez zmrożone obiekty z Pasa Kuipera, znajdującego się za orbitą Neptuna. Do tego rezerwuaru należą m.in. planety karłowate, takie jak Pluton. Misja New Horizons pokazała kilka tygodni temu, że te odległe światy (na przykładzie Plutona i Charona) mają aktywną powierzchnię.

Może się okazać, że dalsze poszerzanie wiedzy na temat odległych rejonów Układu Słonecznego zapewni w najlepszym stopniu bezzałogowa misja do systemu Neptuna. Największy księżyc ostatniej planety w Układzie Słonecznym - Tryton - jest najprawdopodobniej bardzo dobrze zachowanym reliktem Pasa Kuipera, przechwyconym przez Neptuna miliardy lat temu.

W tym samym czasie Uran zapewnia również możliwość zbadania charakterystyki “lodowych gigantów". Ponadto byłoby to pierwsze badanie układu poruszającego się w takim nachyleniu względem orbity (Uran dosłowne toczy się po orbicie na boku), oferując badanie wielu ciekawych charakterystyk oraz gromady satelitów. Wymagania energetyczne dla takiej misji byłyby również nieco mniejsze z uwagi na odległość od Słońca (1,8 mld kilometrów w porównaniu do 2,8 mld kilometrów Neptuna).

Pozostaje nam śledzić rozwój wydarzeń oraz niektórych systemów. Sprawna architektura SLS (Space Launch System) agencji NASA pozwoliłaby na szybsze dostarczenie sondy do wybranego celu w odległych rejonach Układu Słonecznego.

Maciej Mickiewicz