NASA рассматривает возможность миссий к Урану и Нептуну

Уран и Нептун никогда не получали большого внимания, но это может измениться. NASA изложило возможные миссии, которые превратят один из этих внешних миров в базу данных об их строении. Понимание процесса формирования Урана и Нептуна может показать, чем ледяные гиганты отличаются от газовых гигантов, и почему первые более многочисленны.

«Предпочтительная миссия – это орбитальный аппарат с атмосферным зондом для Урана или Нептуна. Он обеспечит высочайшую научную ценность и позволит глубже изучить все аспекты системы любой планеты: кольца, спутники, атмосферу, магнитосферу», – говорит Эми Саймон, сопредседатель исследовательской группы «Ice Giants Pre-Decadal Study».

Есть четыре возможные миссии: три орбитальных аппарата и облет Урана, включающий в себя узкоугольную камеру для изучения деталей лун ледяного гиганта, а также атмосферный зонд для измерения соотношения газа и тяжелых элементов атмосферы ледяного гиганта.

Три обязательных инструмента для каждой орбитальной миссии – это камера с узким углом обзора, доплеровский тепловизор и магнитометр. Если же будет выбран орбитальный аппарат, он будет нести на себе 15 приборов, среди которых плазменный детектор, инфракрасная и ультрафиолетовая камеры и инструмент для обнаружения пыли.

Орбитальной может стать миссия и к Нептуну с атмосферным зондом, аналогичной конструкции зонда к Урану.

Тяжелая погода

Важнейшими научными приоритетами являются определение состава ледяных гигантов и понимание их внутренней структуры и обилия тяжелых элементов. Дополнительными целями считаются:

• изучение энергетических полей, погоды и климата;
• углубленное изучение спутников;
• исследование состава и эволюции кольцевых систем.

Миссия к Нептуну также сосредоточилась бы на его самом большом спутнике Тритоне, захваченном объекте пояса Койпера с гейзерами и слабой атмосферой.

«По сравнению с Нептуном у Урана существует более крупная спутниковая система, которая полезна для сравнительной планетарной науки, и я был бы рад лучше понять разнообразие малых миров», – говорит Джонатан Фортни из Университета Калифорнии в Санта-Крус (США).

Маленькое окно запуска

На пути новых миссий существует несколько препятствий. Путешествие займет не менее 14 лет и потребует использования ядерной энергии, потому что солнечная энергия будет в значительной степени неэффективной вдали от Солнца. Атомные батареи с плутонием-238, используемые NASA, в дефиците, потому что международные соглашения на долгие годы запретили обогащение плутония, которое возобновилось только в 2013 году.

Если повезет, миссия к Урану начнется к 2034 году, но если NASA пропустит время запуска, возможность проведения миссии исчезнет. «Хотя для Урана частота хороших дат запуска падает после 2034 года, до 2036 года все же есть благоприятные возможности. Однако, для Нептуна после 2030 года удачное время не наступит вплоть до 2041 года», – заключил Марк Хофстадтер в Лаборатории реактивного движения NASA.