Город в австрийских Альпах может показаться не самым подходящим местом для реализации смелых космических миссий. Но последние 40 лет студенты и преподаватели собираются именно для этого в Альпбахе, к северу от границы Лихтенштейна и Австрии. Одним из результатов Летней школы в Альпбахе в этом году стала идея совместной исследовательской миссии Нептуна и Тритона, чтобы воспользоваться преимуществами существующих технологий, разработанных для миссий JUICE. Однако прежде чем мы углубимся в технические детали миссии, давайте углубимся в то, почему ученые вообще должны заботиться о системе Нептуна.
В последний раз мы посещали Нептун с «Вояджером-2» еще в 1989 году, а он был запущен за 12 лет до этого, в 1977 году. С тех пор технологии значительно продвинулись вперед, и ограниченный объем данных, собранных «Вояджером» на Нептуне, позволил получить захватывающее представление о планете. Например, его магнитосфера наклонена на 47 градусов. Кроме того, внутренняя часть Нептуна остается непрозрачной, и мы предполагаем, что она отличается от других газовых гигантов. Однако отсутствие данных затрудняет дальнейшие предположения.
Тритон, спутник Нептуна, также интересен сам по себе. У него ретроградная орбита, а это означает, что это захваченный Транснептуновый объект, а не луна, образовавшаяся в результате какого-то жестокого события на самом Нептуне. Он демонстрирует значительную геологическую активность и во время пролета «Вояджера» выпустил в космос серию темных шлейфов, состав которых остается неизвестным.
Посещение этих далеких миров требует большой дальновидности, и было предложено множество миссий. Команда «Blue» в летней школе Альпбаха разработала двусторонний подход к созданию этой миссии — Triton Unveiler и Neptune Explorer (TUNE). На этом орбитальном аппарате будет находиться большая часть основного оборудования миссии и зонд для наблюдений Нептуна во внутренней атмосфере (PIANO). Одним из занятий Летней школы было обучение аббревиатуре «Исследование космоса».
Орбитальный аппарат TUNE будет переведен на траекторию, позволяющую ему совершить 600 оборотов вокруг Нептуна, используя Тритон для коррекции курса во время 40 облетов меньшей луны. Его полезная нагрузка будет включать стандартный набор датчиков, в том числе радиометр, спектрометр, высотомер и многие другие измерители. Эти инструменты помогут ему выполнить девять научных задач, которые варьируются от измерения разницы температуры и давления в атмосфере Нептуна до определения состава поверхности Тритона.
Второй корабль поможет выполнить несколько из этих миссий. PIANO имеет собственный набор измерителей, включая нефелометр и гелиевый датчик. Он предназначен для запуска в Нептун и отправки данных обратно в TUNE во время спуска, что позволит ученым впервые заглянуть внутрь этого загадочного мира.
Благодаря миссии «Исследователь ледяных лун Юпитера» (JUICE) ЕКА, большинство технологий миссии уже существуют и проверены в полетах. Хотя это снижает общую стоимость разработки миссии, на ощущение срочности запуска влияют и другие факторы. В 2070-х годах часть Тритона, излучающая эти темные шлейфы, войдет в ночную фазу, из которой она не выйдет в течение многих лет, поэтому необходимо добраться туда до того, как этот нюанс орбитальной механики усложнит цели миссии.
Учитывая длительное время разработки некоторых миссий и более десяти лет пути к последней планете Солнечной системы, чем раньше ученые и инженеры начнут работать над этой миссией, тем лучше. Но до сих пор ни одно из крупных космических агентств не восприняло эту идею как полноценную концепцию миссии. Хотя в какой-то момент мы в конечном итоге отправим к Нептуну еще один зонд, если только один из них не возьмет на себя эту миссию, TUNE-PIANO может так и остаться лишь мечтой об одном лете в Австрийских Альпах.
Узнать больше:
М. Акурсио и др. – Миссия TUNE & PIANO
UT – 10 интересных фактов о Нептуне
UT – Какова поверхность Нептуна?
UT – Амбициозная миссия на Нептун может изучить как планету, так и Тритон
Ведущее изображение:
Глобальная цветная мозаика крупнейшего спутника Нептуна, Тритона, сделанная «Вояджером-2» НАСА в 1989 году.
Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт/Геологическая служба США.
