Pouvons-nous envoyer quelque chose comme «Cassini» sur Uranus ou Neptune?

À l'endroit du système Solaire où nous sommes, l'étude de l'Univers lointain avec l'aide de puissants observatoires terrestres et spatiaux a fourni des données et des connaissances, dont nous n'avons pas rêvé. Mais nous n'avons toujours pas la possibilité d'aller n'importe où dessus de Mars, nous ont parlé de la mission sur une autre planète. En dépit de toutes les ressources qui nous ont donné planetary science, nous avons envoyé qu'une seule mission sur Uranus et Neptune: «Voyager 2», ce qui n'a survolé les planètes. Quelles sont nos perspectives sur l'orbite de la mission dans ces externalités mondes?

Il y a une fenêtre qui Uranus ou Neptune, vous pouvez envoyer un vaisseau spatial, en utilisant Jupiter pour l'accélération gravitationnelle. Ce que vous devez faire pour une machine assez ralenti après une telle manoeuvre et à la sortie sur l'orbite de glace géants»?

Uranus et Neptune: comment les analyser?

Le système Solaire est complexe, mais, heureusement, habituelle pour nous un lieu. La meilleure façon d'arriver à l'extérieur du système Solaire, c'est à toute la planète Jupiter est d'utiliser Jupiter. En physique, quand vous prenez un petit objet (par exemple, un vaisseau spatial), qui passe à côté d'un massif et d'un objet fixe (comme une étoile ou une planète), la force gravitationnelle peut modifier considérablement sa vitesse.

Mais si il ya un troisième objet avec la gravité de l'importance dans cette équation, tout change un peu, et cela est particulièrement important pour atteindre les limites extérieures du système Solaire. Vaisseau spatial, survolant à côté de la planète, lié au Soleil, peut gagner ou perdre de la vitesse au détriment de sevrage de l'impulsion dans le système de la planète-Soleil. Massif de la planète encore, mais le vaisseau spatial peut obtenir l'accélération ou la décélération en fonction de sa trajectoire.

Ce genre de manœuvre avec le soutien de la gravité a été nécessaire pour le lancement de la «Вояджеров» au-delà du système Solaire et, plus récemment, pour le lancement de «Nouveaux horizons» à Pluton. Bien que Uranus et Neptune ont étonnamment longues périodes orbitales dans le 84 et de 165 ans, respectivement, de la fenêtre de missions pour le retour à lui se répètent tous les 12 ans ou plus: à chaque fois, quand Jupiter ferme de l'orbite.

Vaisseau Spatial, lancé avec la Terre, comme règle générale, les mouches plusieurs des planètes intérieures à plusieurs reprises dans le cadre de la préparation à la gravitationnel louvoyer avec Jupiter. Vaisseau spatial, облетающий la planète, peut utiliser la gravité d'une fronde pour la planète dispersé. Si nous voulions lancer une mission sur Neptune aujourd'hui, l'alignement des planètes nous permettra de le faire. Avec l'Uranium, qui est plus proche, il serait encore plus facile à faire.

Il y a Dix ans a été offert à la mission «Argo»: faire le tour de Jupiter, Saturne, Neptune et objets de la ceinture de Kuiper avec fenêtre de démarrage de 2015 à 2019. Mais la mission de mouvement — c'est simplement parce que vous n'avez pas besoin de ralentir l'appareil. Jeter un coup en orbite autour d'un autre monde beaucoup plus compliqué, mais intéressant.

Au Lieu d'un seul passage, l'orbiteur vous permettra à plusieurs reprises d'explorer le monde pendant de longues périodes de temps. Vous serez en mesure d'observer les changements dans l'atmosphère du monde de ses propres yeux et à explorer sans cesse dans une large gamme de longueurs d'onde invisibles pour l'œil humain. Vous pouvez trouver la nouvelle lune, de nouveaux anneaux et d'un phénomène nouveau, qui ne s'attendaient pas à trouver. Vous pouvez même envoyer votre carte d'un module ou de la sonde sur la planète ou l'une de ses lunes. Tout cela et bien plus encore qui s'est passé autour de Saturne a récemment terminé la mission Cassini.

«Cassini» n'est pas seulement étudié la physique et les propriétés de Saturne, bien que cette partie du travail a été fait avec brio. Elle n'est pas seulement засняла et a étudié l'anneau, même si elle a échoué. Que les plus curieux, c'est que nous avons observé des changements et de transition de l'événement, qui n'aurait jamais prédit. Saturne a montré le changement de saisons, qui correspondaient aux produits chimiques et la couleur des changements de ses pôles. Une énorme tempête s'est manifesté sur Saturne, autour de la planète et qui s'est tenue plusieurs mois. Il a été constaté que les anneaux de Saturne sont prononcées structures verticales et changent avec le temps; ils sont dynamiques et non statiques — un excellent laboratoire pour les études de la formation des planètes et de la lune. Grâce à ces renseignements, nous avons décidé de vieux problèmes et ont ouvert de nouvelles énigmes sur les satellites de la planète Japet, Titan, Encelade et d'autres.

Il ne fait aucun doute que nous voulons faire la même chose avec Uranus et Neptune. Sur l'Uranium et Neptunus proposé de nombreuses missions, dont beaucoup ont subi un processus de demande, mais aucun d'entre eux n'a commencé à planifier. La NASA, de l'ESA, JPL et le Royaume-uni ont suggéré orbitales de l'appareil sur l'Uranium, qui sont en développement, mais personne ne sait qu'ils le seront dans l'avenir.

Jusqu'À présent, nous avons étudié ces mondes de loin. Mais il y a un immense espoir que la future mission des années plus tard tout de même tenu, lorsque la fenêtre de lancement pour atteindre les deux mondes sera ouvert. En 2034 conceptuelle de la mission ODINUS devra envoyer un espace-gemini pour Uranus et Neptune à la fois. Elle-même, la mission sera intéressant de la coentreprise de la NASA et de l'ESA.

L'Un des principaux phares de missions proposées планетологам de la NASA en 2011, ont été de la sonde et de l'orbiteur de l'Uranium. Cette mission a reçu le troisième priorité après la mission Mars 2020 et Europa Clipper. Ces deux appareils doivent auraient été envoyées dans les années 2020, dans la fenêtre de 21 jours, qui est chaque année: quand la Terre, Jupiter et Uranus occupent des positions optimales. L'orbiteur aurait pris trois un outil conçu pour la visualisation et la mesure des propriétésDe l'uranium, de ses anneaux et des satellites. Uranus et Neptune doivent posséder d'énormes liquide des océans sous l'atmosphère, et l'orbiteur doit se trouverait à détecter. Sondeur atmosphérique permettra de mesurer le cloud de la molécule, de la distribution de la chaleur et de la variation de vitesse du vent avec la profondeur.

Proposé par l'agence spatiale Européenne pour le programme ODINUS va encore plus loin: étend ce concept sur deux orbitales de l'appareil, qui se rendra à Neptune et Uranus. La fenêtre de lancement en 2034, quand la Terre, Jupiter, Uranus et Neptune выровняются en conséquence, vous permet d'exécuter simultanément.

La Mission de mouvement excellents pour la première rencontre, parce que vous pouvez en apprendre beaucoup sur le monde, l'avoir examinée de près. Aussi ils peuvent atteindre plusieurs objectifs, tandis que les orbitales espace coincé dans n'importe quel monde, l'orbite de qui choisissent. Enfin, les orbitales appareils doivent avoir à bord un carburant pour effectuer des manœuvres d'accélération et de sortie de la stabilité de l'orbite, ce qui rend la mission beaucoup plus cher. Mais la science que vous obtenez à partir d'un long séjour sur la planète, plus que compenser pour cela.

Les limites actuelles de cette mission ne sont pas associés avec les progrès techniques; de la technologie, pour le mettre en œuvre aujourd'hui, existent déjà. La complexité est:

• les Stratégies. Étant donné que le budget de la NASA limité des ressources est pas assez.
• Physique. Même si vous prenez le plus grand bateau de la NASA, беспилотную version SLS, nous pouvons envoyer limitée de la masse vers l'extérieur du système Solaire.
• Pratique. Compte tenu de l'énorme, de l'éloignement du Soleil, les panneaux solaires ne fonctionnent pas. Besoin de sources radioactives pour запитать l'appareil aussi loin, c'est le plus grand problème.

Le fait que les sources radioactives pour les sondes de long parcours (un genre de «Voyager») se nourrissent de plutonium-238 — isotope qui est créé par le traitement de matières nucléaires. Une grande partie de plutonium-238 a été créé à l'époque active nucléaire de la course. Il est nécessaire pour la radio-isotopes d'un générateur thermoélectrique (RTG), qui sont utilisés dans l'espace des métriques.

Cependant, depuis 1988, la production de plutonium-238 a cessé, et que les réserves ne sont épuisés.

Le Plus vite vous vous déplacez lors de la rencontre avec la planète, plus de carburant nécessaire pour brûler de l'appareil, pour ralentir et rester sur l'orbite du corps. Dans le cas de Pluton, la chance n'était pas: «de Nouveaux horizons» était trop petit appareil, et avait une trop grande vitesse, plus la masse de Pluton a été trop faible pour que l'on avait pour elle de s'accrocher. Mais dans le cas de l'orbite de Neptune et Uranus, si nous choisissons le bon chemin d'accélération de Jupiter et, peut-être, de Saturne, c'est peut-être possible. Si nous voulons aller seulement à Uranus, vous pouvez voler dans n'importe quelle année 2020 h. Si nous voulons visiter sur la planète, notre année en 2034. Uranus et Neptune peuvent être semblables de loin, mais, de près, ils peuvent être aussi différents que la Terre et Vénus. Il ya une seule façon de le savoir.