Nhiệm vụ của NASA Horizons mới đã dạy chúng ta rất nhiều về Sao Diêm Vương, hành tinh lùn băng. Nhưng tàu vũ trụ đã vượt qua Sao Diêm Vương rất nhanh, chúng ta chỉ có được những hình ảnh có độ phân giải cao về một phía của hành tinh, bên được gọi là bên gặp phải. Chân trời mới đã cho chúng ta một bước nhảy vọt lớn trong sự hiểu biết, nhưng theo một cách nào đó, nó đã hỏi nhiều câu hỏi hơn là trả lời.
Bước tiếp theo rõ ràng là một quỹ đạo, và bây giờ NASA đang bắt đầu nghiêm túc xem xét một.
NASA đã cấp cho Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI) để bắt đầu phát triển ý tưởng. SwRI được giao nhiệm vụ điều tra các thuộc tính quan trọng, tính khả thi và chi phí của một nhiệm vụ quỹ đạo Sao Diêm trong tương lai.
Nó xa một điều chắc chắn. Nghiên cứu này là một trong 10 nghiên cứu được NASA phê duyệt trước Cuộc khảo sát thập phân khoa học hành tinh tiếp theo. Nghiên cứu sẽ phát triển các yêu cầu thiết kế cho một quỹ đạo và tải trọng của nó, đưa ra một số ước tính chi phí sơ bộ và đánh giá rủi ro cho các công nghệ mới cần thiết cho nhiệm vụ. Kết quả của nghiên cứu này sẽ được chuyển đến Nghiên cứu thập phân hành tinh học viện quốc gia bắt đầu vào năm 2020.
Chân trời mới đã viếng thăm Sao Diêm Vương trước khi tiến sâu hơn vào Vành đai Kuiper và ghé thăm MU69 2014, Vật thể Vành đai Kuiper (KBO) còn được gọi là Ultima Thule. Tàu vũ trụ thậm chí có thể ghé thăm một KBO thứ ba. Tàu quỹ đạo Pluto được đề xuất sẽ đi theo một con đường tương tự.
Chuyên gia của chúng tôi rất vui mừng khi có cơ hội này để thông báo về các cuộc thảo luận về cuộc điều tra phân tách với nghiên cứu này, chuyên gia nghiên cứu của SwRI, Tiến sĩ Carly Howett, người đứng đầu nỗ lực cho biết. Khái niệm nhiệm vụ của chúng tôi là gửi một tàu vũ trụ lên quỹ đạo Sao Diêm Vương trong hai năm trước khi rời đi để thăm ít nhất một KBO và một hành tinh lùn KBO khác.
Công việc trước đây của SwRI về một quỹ đạo Sao Diêm Vương đã đặt nền móng cho nghiên cứu này. Vào năm 2018, SwRI đã sử dụng các quỹ nghiên cứu của riêng mình để phát triển ý tưởng cho chuyến tham quan quỹ đạo có thể điều tra Sao Diêm Vương sau đó tiến xa hơn vào Vành đai Kuiper.
Có thể sử dụng hỗ trợ trọng lực từ mặt trăng lớn nhất của Sao Diêm Vương, Charon, để thoát khỏi quỹ đạo Sao Diêm Vương và quay trở lại Vành đai Kuiper
Tiến sĩ Alan Stern, Viện nghiên cứu Tây Nam
Tiến sĩ Alan Stern, nhà điều tra chính của SwRI cho biết, trong một nghiên cứu do SwRI tài trợ trước nghiên cứu mới này do NASA tài trợ, chúng tôi đã phát triển một chuyến tham quan quỹ đạo của hệ thống Sao Diêm Vương, cho thấy nhiệm vụ là có thể với các phương tiện phóng khả năng theo kế hoạch và các hệ thống động cơ điện hiện có. về nhiệm vụ Chân trời mới cũng như nghiên cứu do SwRI tài trợ. Chúng tôi cũng cho thấy có thể sử dụng lực hỗ trợ trọng lực từ mặt trăng lớn nhất của Sao Diêm Vương, để thoát khỏi quỹ đạo Sao Diêm Vương và quay trở lại Vành đai Kuiper để khám phá thêm nhiều KBO như MU69 và ít nhất một hành tinh lùn hơn để so sánh với Sao Diêm Vương. Giáo dục
Rào cản chính trong một nhiệm vụ quỹ đạo đến Sao Diêm Vương là nhiên liệu đẩy. Nó cần rất nhiều chất đẩy để quay quanh quỹ đạo Sao Diêm Vương và nghiên cứu các mặt trăng của nó, bầu khí quyển của nó, các tương tác gió mặt trời và các khía cạnh khác của hệ thống Sao Diêm Vương. Nhưng nghiên cứu năm 2018 cho thấy một quỹ đạo Sao Diêm Vương có thể sử dụng lực hỗ trợ trọng lực từ vệ tinh Sao Diêm Vương để nghiên cứu Sao Diêm Vương trong vài năm và có thể sử dụng cùng một lực hỗ trợ trọng lực để tiến sâu hơn vào Vành đai Kuiper. Điều này tương tự như cách nhiệm vụ của Cassini sử dụng Titan mặt trăng lớn Saturn.
Đây là một bước đột phá, Stern nói về nghiên cứu năm 2018. Trước đây, NASA và cộng đồng khoa học hành tinh đã nghĩ rằng bước tiếp theo trong khám phá Vành đai Kuiper sẽ là lựa chọn giữa 'tiến sâu' trong nghiên cứu về Sao Diêm Vương và các mặt trăng của nó hoặc 'đi rộng' bằng cách kiểm tra các vật thể Vành đai Kuiper nhỏ hơn và một hành tinh lùn khác để tìm so sánh với sao Diêm Vương. Cộng đồng khoa học hành tinh đã tranh luận đó là bước tiếp theo đúng đắn. Các nghiên cứu của chúng tôi cho thấy bạn có thể thực hiện cả hai trong một nhiệm vụ duy nhất: đó là một người thay đổi trò chơi.
Kế hoạch năm 2018 cũng cho phép một cuộc chạm trán gần gũi với Charon, vệ tinh lớn nhất Pluto, cũng như các con ruồi mặt trăng khác.
Tiffany Finley là người lãnh đạo phần mềm tại Phòng Kỹ thuật và Khoa học Vũ trụ SwRI. Finley Chuyến đi này không được tối ưu hóa, nhưng nó có khả năng tạo ra năm hoặc nhiều con ruồi của mỗi Plutoùi bốn mặt trăng nhỏ, trong khi kiểm tra các vùng cực và xích đạo của Pluto, sử dụng thay đổi máy bay, Finley nói. Kế hoạch cũng cho phép một cuộc gặp gỡ gần gũi với Charon trước khi lao vào bầu khí quyển Sao Diêm Vương để lấy mẫu trước khi tàu sử dụng Charon lần cuối để trốn vào Vành đai Kuiper cho nhiệm vụ mới, cô nói.
Nghiên cứu năm 2018 cũng cho thấy một tàu vũ trụ Pluto có thể sử dụng hệ thống đẩy ion xenon tương tự như nhiệm vụ Dawn để di chuyển đến các vật thể khác của Vành đai Kuiper. Nó cũng cho thấy quỹ đạo có thể đi vào quỹ đạo quanh một hành tinh lùn khác trong Vành đai Kuiper.
Ai có thể nghĩ rằng một nhiệm vụ duy nhất sử dụng động cơ đẩy điện đã có sẵn có thể làm tất cả những điều này? Stern nói về nghiên cứu năm 2018. Bây giờ, nhóm của chúng tôi đã chỉ ra rằng cộng đồng khoa học hành tinh không phải lựa chọn giữa một quỹ đạo Sao Diêm Vương hay những con ruồi của các cơ thể khác trong Vành đai Kuiper, nhưng có thể có cả hai, tôi gọi nhiệm vụ kết hợp này là 'tiêu chuẩn vàng' cho Sao Diêm Vương trong tương lai và khám phá vành đai Kuiper.
Có một số trở ngại mà Tàu quỹ đạo Pluto cần phải giải quyết. Một là truyền thông dữ liệu. Chân trời mới chỉ có 16 GB lưu trữ dữ liệu và mất 16 tháng để truyền tất cả dữ liệu của nó từ sao Diêm Vương trở về Trái đất. Điều đó rõ ràng đã giành được công việc của Keith cho một quỹ đạo. Nó có một vấn đề đơn giản để tăng lưu trữ dữ liệu, nhưng sẽ cần một hệ thống truyền dữ liệu mạnh hơn nhiều.
Đây là một dấu hiệu tốt cho thấy NASA đã quyết định tài trợ cho một nghiên cứu chi tiết hơn về đề xuất Tàu quỹ đạo Sao Diêm Vương SwRI. SwRI có một hồ sơ theo dõi mạnh mẽ về quản lý nhiệm vụ, bao gồm Juno, New Horizons và IBEX. Họ cũng đã phát triển các công nghệ và dụng cụ cho nhiều nhiệm vụ của NASA và ESA.
Nhờ có Chân trời mới, chúng ta biết rằng Sao Diêm Vương phức tạp hơn nhiều so với chúng ta nghĩ. Chúng ta biết rằng bề mặt của Sao Diêm Vương hoạt động mạnh hơn nhiều so với những gì chúng ta có thể tưởng tượng. Chúng ta biết rằng Sao Diêm Vương có bầu khí quyển và chúng ta nghĩ rằng Sao Diêm Vương đã từng có chất lỏng trên bề mặt của nó. Sao Diêm Vương cũng có thể có một đại dương dưới bề mặt, có thể liên kết với Sao Diêm Vương được gọi là trái tim, Vùng Tombaugh.
Chân trời mới thực sự chỉ cho chúng ta một bức ảnh chụp Sao Diêm Vương. Nó có một ảnh chụp cực kỳ hấp dẫn, nhưng thời gian trôi qua chỉ kéo dài khoảng 24 giờ, và có rất nhiều thứ để học.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: SwRI TO PLAN PLUTO ORBITER SISSION
- Thông cáo báo chí năm 2018: SwRI TEAM MAKES BREAKTHROUGHS STUDYING PLUTO ORBITER SISSION
- NASA: Một năm sau: 10 khám phá mới của Horizons tại Sao Diêm Vương
