В новом отчете, составленном учеными-планетологами со всей территории Соединенных Штатов, говорится, что отправка межпланетного зонда для изучения ледяной планеты-гиганта должна рассматриваться как главный приоритет для исследования планет в течение следующего десятилетия.
В частности, ученые призывают NASA создать орбитальный аппарат и зонд Uranus, или UOP. Концепция миссии предполагала отправку космического корабля на орбиту вокруг Урана вместе с зондом, который погрузится в атмосферу планеты. Ученые предполагают, что такая миссия будет запущена где-то в начале 2030-х годов, если инженеры приступят к ней уже в следующем году.
Если это сработает, миссия UOP может предоставить самые запутанные подробности об этом, по большей части, неисследованном мире. Единственным космическим аппаратом, когда-либо посетившим Уран, была миссия NASA «Вояджер-2», которая пролетела мимо планеты в 1986 году, приблизившись на расстояние 50 700 миль к верхушкам облаков планеты.
«Вояджер-2» раскрыл некоторые интригующие секреты Урана, обнаружив новые спутники и кольца вокруг планеты. Но «Вояджер-2» задержался ненадолго; он пролетел мимо во время исследования внешней части Солнечной системы и продолжал движение, в конце концов отправившись в межзвездное пространство.
Орбитальный аппарат и зонд могли бы предоставить множество дополнительных знаний. Прежде всего, они могли бы точно сказать нам, из чего состоит Уран. Ученые полагают, что планета в основном состоит из некоторой комбинации горных пород, льдов, а также водорода и гелия, но на самом деле это не было подтверждено.
«Наше понимание внутренней структуры планеты настолько скудно, что мы действительно очень слабо представляем, каково соотношение этих трех факторов друг к другу», – сказал Джонатан Фортни, профессор Калифорнийского университета в Санта-Крус, автор отчета о возможных миссиях к Урану и Нептуну.
«И поэтому долгое время существовало предположение, что это в основном эти льды, но это буквально предположение. На самом деле мы этого не знаем».
Кроме того, когда ученые смотрят на планеты за пределами нашей Солнечной системы, кажется, что ледяные гиганты, такие как Уран и Нептун, доминируют во Вселенной. И все же это единственные главные планеты в нашей Солнечной системе, на орбиту которых мы никогда не выходили.
«Планеты, похожие на ледяных гигантов, являются одними из самых распространенных», – рассказывает Бетани Элманн, профессор Калифорнийского технологического института и один из членов руководящего комитета Decadal.
«У нас есть два экземпляра в нашем космическом соседстве в Солнечной системе, и нам давно пора их проверить».
Миссия «Уран» находится на вершине длинного списка желаний, подробно описанного сегодня в так называемом Десятилетнем (Decadal) обзоре планетологии. Опубликованный Национальными академиями наук, инженерии и медицины, это массивный документ, который пишется каждые 10 лет или около того группами ученых-планетологов с подробным описанием космических миссий, которые они больше всего хотели бы видеть через десять лет в будущем.
Публикация проводится так редко из-за большого количества времени, необходимого для планирования и строительства флагманского межпланетного космического корабля, для выполнения которого часто требуется примерно десятилетие работы.
Поскольку на выполнение космической миссии уходит так много времени, ученые должны подходить к своим задачам стратегически, ранжируя миссии, которые они хотят выполнить, в порядке от наивысшего к низшему приоритету.
Миссия «Уран» была фактически впервые рекомендована в 2011 году во время последнего десятилетнего исследования, но космический аппарат был указан как третий по приоритету после марсохода, предназначенного для поиска признаков жизни на Красной планете, и космического корабля для изучения ледяной луны Юпитера Европы, под поверхностью которого, как считается, находится океан жидкой воды.
Оба этих приоритета проявились в реальных миссиях. Марсоход стал марсоходом NASA Perseverance, который приземлился на Красной планете в феврале 2021 года и продолжает добывать образцы марсианского грунта.
Timur Mamedov
Миссия на Европу стала NASA Europa Clipper, космическим кораблем, предназначенным для периодического приближения к луне Юпитера, чтобы потенциально попробовать ее атмосферу и, возможно, пройти через столбы воды, которые могут извергаться с ее поверхности. На данный момент запуск Europa Clipper запланирован на октябрь 2024 года, а его прибытие на Европу запланировано на 2030 год.
Поскольку эти программы были профинансированы и спланированы, миссии с более низким приоритетом десятилетней давности теперь переместились на первое место. Теперь вторым по значимости приоритетом в списке, после миссии «Уран», является космический корабль для посещения заманчивого спутника Сатурна Энцелада, который, как считается, также содержит океан жидкой воды под своей корой.
В частности, Декадал призывает к созданию орбитального модуля Энцелада — космического корабля, который будет функционировать как орбитальный аппарат, так и спускаемый аппарат. Сначала космический корабль должен был выйти на орбиту вокруг Энцелада, возможно, пролетев сквозь шлейфы, которые, как считается, извергаются с поверхности Луны. В конце концов, он будет искать место для посадки на Энцеладе, где он останется на двухлетнюю миссию. Его главной целью будет поиск признаков жизни.
Однако пройдет некоторое время, прежде чем миссия «Энцелад» отправится в полет. Десятилетний план предусматривает, что миссия должна начать разработку самое раннее в 2029 финансовом году, с прибытием на Энцелад в 2050-х годах. И это при условии, что бюджет NASA будет полностью выделен как на миссию «Уран», так и на миссию «Энцелад», что, вероятно, обойдется в миллиарды долларов.
Понимая, что финансирование всегда ненадежно, авторы Decadal также сделали второй набор рекомендаций на случай, если деньги не материализуются; они предположили, что миссия Uranus может начать разработку в 2028 году. Но это, вероятно, означало бы, что миссия на Энцелад начнется не раньше 2030-х годов.
В то время как миссии на Уран и Энцелад являются главными новыми миссиями для авторов десятилетия, они также включили в список рекомендаций для уже проводимых космических миссий, которые они хотят видеть продолжающимися. Например, они настоятельно рекомендуют NASA продолжать работу по возвращению образцов с Марса. Марсоход Perseverance был лишь одним из важных шагов в долгосрочном плане по сбору образцов, а затем, в конечном итоге, транспортировке их на Землю, где их можно будет изучить в лаборатории.
Денис
NASA медленно продвигается вперед со следующей частью этого плана, которая предполагает создание набора транспортных средств, которые приземлялись бы на Марсе, собирали образцы, хранящиеся в хранилище Perseverance, запускали их с Марса, а затем возвращались на Землю. Это будет очень сложный процесс, и опять же, бюджет на Decadal – это большая сумма денег. В то время как в отчете рекомендуется завершить этот возврат образца как можно быстрее, он также предостерегает от того, чтобы бюджет не раздувался слишком сильно, чтобы это не повлияло на все другие планетарные миссии, которыми управляет NASA.
Есть также множество рекомендованных небольших планетарных миссий, которые не будут стоить почти столько же денег, сколько флагманские миссии на Уране и Энцеладе. Они будут включать зондирование Сатурна и его спутника Титана, новую миссию на Венеру, еще одну миссию для полета к Энцеладу, миссии на Луну и многое другое.
Timur Mamedov
Decadal также не закончил с Марсом; он хочет создать еще одну миссию под названием Mars Life Explorer, чтобы искать признаки того, что жизнь в настоящее время может существовать на Красной планете. Кроме того, авторы хотят, чтобы NASA продолжило поиск опасных астероидов, которые могут представлять угрозу для Земли, завершив запланированный космический корабль под названием NEO Surveyor, запуск которого запланирован на 2026 год.
И хотя основное внимание Decadal может быть сосредоточено на изучении миров и горных пород в нашей Солнечной системе, в этом отчете содержится ключевое сообщение, которое авторы хотят подчеркнуть: нам также необходимо защищать и поддерживать людей, работающих над этими миссиями.
В попытке создать более разнообразное сообщество ученых и инженеров, работающих над этими программами, рекомендуется привлекать студентов из недопредставленных сообществ к изучению планетологии. Также даются рекомендации отделу планетологии NASA работать над устранением предвзятости и созданием кодексов поведения, связанных с его миссиями и конференциями.
«В то время как научное понимание является основной мотивацией для того, что делает наше сообщество, мы также должны работать над смелым решением проблем, касающихся самого важного ресурса нашего сообщества — людей, которые продвигают его планетарные научные и исследовательские миссии», – Филип Кристенсен, профессор Университета штата Аризона и сопредседатель руководящего комитета Decadal.Подписывайтесь на T4S.TECH в Telegram. Публикуем новости, обзоры и забавные факты о технологиях.
