2030 के दशक में नासा आईज़ "आइस जाइंट" मिशन

हाल ही में नासा ने "बर्फ के विशालकाय ग्रह यूरेनस और नेपच्यून" के लिए समर्पित मिशनों की रूपरेखा तैयार की है।

1980 के दशक के दौरान वायेजर 2 द्वारा दौरा किए जाने पर बाहरी सौर मंडल के "जुड़वां" ग्रह बहुत अलग दिखे। यूरेनस, अपनी तरफ कताई, एक लगभग फ़ीचर रहित डिस्क थी। लेकिन नेपच्यून ने कई उज्ज्वल और काले बादल पैटर्न प्रदर्शित किए, जिसमें एक तूफान जैसा दिखने वाला ग्रेट डार्क स्पॉट डब किया गया था।

2003 में, नासा का गैलीलियो मिशन बृहस्पति के वातावरण में डूब कर समाप्त हो गया। इस वर्ष के अंत में, कैसिनी सूट का पालन करेगा, एक डेढ़ दशक तक शनि और उसके चंद्रमाओं की खोज करेगा। ग्रहों की खोज के लिए आगे क्या है? कुछ शोधकर्ता अगले तार्किक कदम को आगे बढ़ा रहे हैं: "बर्फ के विशालकाय" बाहरी ग्रहों, यूरेनस और नेपच्यून दोनों के लिए समर्पित ऑर्बिटर्स।

नासा ने हाल ही में एक अध्ययन जारी किया है जिसमें बताया गया है कि ऐसे मिशन (या मिशन) कैसे प्रकट हो सकते हैं। अध्ययन 2022-32 के लिए अगले दशक के सर्वेक्षण के लिए एक नेतृत्व का हिस्सा है, एक समय जब ग्रहों के वैज्ञानिक भविष्य के मिशन की अपनी इच्छा सूची को प्राथमिकता देते हैं। नेशनल रिसर्च काउंसिल के स्पेस स्टडीज बोर्ड द्वारा प्रकाशित अंतिम डेकाडल सर्वेक्षण, ने 2022 तक 2013 के अवसरों को कवर किया और मार्स 2020 रोवर और यूरोपा क्लिपर मिशनों के लिए विस्तृत विकास अध्ययन की पेशकश की, हालांकि एक समर्पित यूरेनस ऑर्बिटर दूर की तीसरी संभावना के रूप में चल रहा था। ।

"यह अध्ययन कई लोगों में से एक था जिसे आगामी डेकाडल सर्वेक्षण विचार-विमर्श का समर्थन करने के लिए प्रदर्शन किया जाएगा, " कर्ट नीबुर (नासा-मुख्यालय) कहते हैं। "एक बार जब अगला डेकाडल सर्वेक्षण] नासा द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो 2022 में होना चाहिए, तो नासा इस बात पर विचार करना शुरू कर देगा कि यह किन प्राथमिकताओं का पीछा करेगा और उन्हें लागू करने के बारे में क्या होगा।"

आज तक, केवल एक अंतरिक्ष यान ने बाहरी सौर मंडल के अपने "भव्य दौरे" के दौरान दो सबसे बाहरी ग्रहों का दौरा किया है: वायेजर 2, जिसने 1986 में यूरेनस से और 1989 में नेप्च्यून से उड़ान भरी थी। लेकिन वे यात्राएं क्षणभंगुर थीं, जिससे संसदीय वैज्ञानिक संक्षिप्त झलक दे रहे थे। वायेजर 2 के रूप में ये दूर की दुनिया और चंद्रमा सौर मंडल से बाहर निकले। कैसिनी की तरह एक आइस जाइंट ऑर्बिटर, यूरेनस या नेप्च्यून को लंबे समय तक घूमता रहेगा।

बाहरी सौर मंडल के लिए रोड ट्रिप

लेकिन यह सुनिश्चित करने के लिए एक लंबी दौड़ होगी। बाहरी सौर मंडल की खोज के साथ समस्या यह है कि आप एक अंतरिक्ष यान को एक या एक दशक में अपने इच्छित गंतव्य तक पहुंचने के लिए काफी तेजी से आगे बढ़ना चाहते हैं - लेकिन बहुत अधिक गति प्रश्न की कक्षा में प्रवेश करने की गति को धीमा कर देती है। न्यू होराइजन्स इस मामले में एक अच्छा मामला था, क्योंकि प्लूटो और चारोन तक पहुंचने में 9 साल से अधिक का समय लग गया, 13.8 किमी प्रति सेकंड की दर से चक्कर लगाते हुए, केवल एक हेक्टिक फ्लाईबाय की अवधि संभव है।

इसके बजाय, नेप्च्यून या यूरेनस या तो मिशन 2030-31 के समय सीमा में लॉन्च होगा, जिसे अपने लक्ष्य तक पहुंचने में 12 से 13 साल लगेंगे। अध्ययन में तीन मुख्य उपकरणों के साथ 50 किलोग्राम किलोग्राम पेलोड और जुपिटर को दिए गए गैलीलियो के समान एक वायुमंडलीय जांच शामिल है। एक "आइस जाइंट ऑर्बिटर" गुलेल प्रक्षेपवक्र पर या तो पारंपरिक रासायनिक प्रणोदन का उपयोग करेगा, या शायद एक नया सौर-विद्युत प्रणोदन (एसईपी) प्रणाली जो वर्तमान में विकास में है। नासा के डॉन मिशन पर सवार थ्रस्टर्स के समान, एसईपी प्रणोदन गति बनाने के लिए लंबे समय तक कम जोर बनाए रखने की क्षमता प्रदान करता है।

यूरेनस ऑर्बिटर के लिए एक संभावित विन्यास और एक सवारी-साथ वायुमंडलीय जांच। ऑर्बिटर के धड़ पर ASRG जनरेटर पर अब विचार नहीं किया जा रहा है।
नासा / JHU-APL

अध्ययन में कहा गया है कि बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण फ्लाईबाई सहायता का उपयोग करके यूरेनस मिशन के लिए एक इष्टतम विंडो 2030 से 2034 में मौजूद है, जबकि नेपच्यून मिशन के लिए एक ही खिड़की 2029 से 2030 तक चलती है। शनि की सहायता से यूरेनस की परिक्रमा हो सकती है। 2028 से पहले किया गया।

यूरेनस पाथफाइंडर मिशन के लिए एक प्रारंभिक संभव प्रक्षेपवक्र अध्ययन, एक शनि फ्लाईबी का उपयोग।
नासा / सीएसए

एक आइस जाइंट ऑर्बिटर $ 2 बिलियन का "फ्लैगशिप मिशन" होगा, जो कि नासा ने ग्रहों की खोज के लिए उड़ान भरा है। अन्य फ्लैगशिप पूर्व छात्रों में कैसिनी और मार्स रोवर क्यूरियोसिटी शामिल हैं। नासा मिशन के अन्य वर्गों में मिड-रेंज ($ 500 मिलियन से $ 1 बिलियन) शामिल हैं। ) जूनो और ओएसआईआरआईएस-रेक्स जैसे नए फ्रंटियर्स मिशन और लूनर प्रॉस्पेक्टर या मर्करी के मैसेंजर जैसे $ 500 मिलियन डिस्कवरी मिशन।

वैज्ञानिकों ने यूरेनस और नेप्च्यून को न्यू होराइजन्स के विकास में जल्द ही एक समर्पित वापसी का प्रस्ताव दिया। ऐसा "न्यू होराइजंस 2" मिशन मूल का क्लोन रहा होगा, लेकिन बाद में इसे लागत की कमी के कारण कार्यक्रम से हटा दिया गया।

या तो मिशन के मुख्य उद्देश्यों में ग्रह के वायुमंडल, आंतरिक और रिंग सिस्टम के साथ-साथ प्रमुख चंद्रमाओं का सर्वेक्षण और अधिक के लिए शिकार का अध्ययन शामिल होगा। नेप्च्यून के बड़े, अजीब प्रतिगामी चंद्रमा ट्राइटन विशेष रूप से रुचि रखते हैं, क्योंकि शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि यह एक कैप्चर किए गए कूपर बेल्ट ऑब्जेक्ट (KBO) है। कम से कम, एक आइस जाइंट ऑर्बिटर मिशन एक मास स्पेक्ट्रोमीटर, चौड़े और संकीर्ण कोण वाले कैमरे, एक मैग्नेटोमीटर और धूल सेंसर ले जाएगा।

हबल स्पेस टेलीस्कोप ने नवंबर 2011 में यूरेनस पर अरोरा (सफेद पैच) की जासूसी की। पतले छल्ले वायेजर 2 छवियों का एक सम्मिश्रण हैं।
नासा / हबल / ईएसए

यूरेनस विशेष रूप से एक चुनौतीपूर्ण लक्ष्य की पेशकश करेगा, क्योंकि ग्रह एक तरफ से घुमाया जाता है। जब वायेजर 2 ने 1986 में यूरेनस से उड़ान भरी थी, तो इसका दक्षिणी गोलार्ध 21 साल की गर्मियों के मध्य में था और इसका उत्तरी अक्षांश छाया में छिपा हुआ था। एक भविष्य का अंतरिक्ष यान उलटे मौसमों के साथ आएगा।

मार्क हॉफस्टैटर (नासा / जेपीएल) का कहना है, "यूरेनस और नेपच्यून के वायेजर 2 फ्लाईबीज से हमें जो त्वरित रूप मिला, उसने हमें कई चीजें सिखाईं, लेकिन महत्वपूर्ण रहस्य बने हुए हैं।" चट्टानी स्थलीय दुनिया या गैस दिग्गजों की तुलना में, बर्फ से लदे ग्रह खुद से कक्षा में लगते हैं। ", यूरेनस और नेपच्यून के बारे में एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि वे अधिकांश एक्सोप्लैनेट के समान लगते हैं जो हम अन्य सितारों के आसपास की खोज कर रहे हैं, " हॉफ़स्टैटर कहते हैं। "उन दूर के ग्रहों की प्रणाली को समझने के लिए, हमें दो उदाहरणों को समझने की आवश्यकता है जिन्हें हम वास्तव में देख सकते हैं।"

ग्रहों के मिशन आने वाले दशकों के लिए विज्ञान की खोजों का खजाना प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने हाल ही में यूरेनस के मैग्नेटोस्फीयर को एक प्रकाश स्विच की तरह व्यवहार करने की घोषणा की - एक खोज जिसने वायेजर 2 डेटा का उपयोग किया वह तीन दशक से अधिक पहले एकत्र हुआ था।

लैब में नए क्षितिज। इसका प्लूटोनियम से संचालित आरटीजी (रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर) अंतरिक्ष यान से बाईं ओर फैलने वाली काली पंख वाली वस्तु है।
नासा / KSC

शनि और उसके बाद के हर बाहरी सौर मंडल मिशन के साथ, एक आइस जाइंट ऑर्बिटर सूर्य से दूर शक्ति के लिए एक प्लूटोनियम-ईंधन वाले मल्टी-मिशन रेडियोसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (एमएमआरटीजी) से लैस होगा। नासा और यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी ने 2016 में घोषणा की कि बाद में अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए Pu-238 (परमाणु हथियारों में इस्तेमाल होने वाले विघटन पु -239 की तुलना में एक अलग आइसोटोप) का उत्पादन फिर से शुरू होगा, और यह विदेशी कैश 2020 में उपलब्ध होना चाहिए। अंतरिक्ष की खोज के लिए। नासा ने 2013 में एक उन्नत स्टर्लिंग रेडियोसोटोप जनरेटर (एएसआरजी) इंजन के विकास को रोकने के लिए भी चुना, जो पारंपरिक आरटीजी के रूप में चार बार कुशल होता। यह कठोर निर्णय बजट में कटौती के कारण था, हालांकि अध्ययन ने उन्नत eMMRTGs और चरम एंट्री और पर्यावरण प्रौद्योगिकी (HEEET) के लिए एक हीटशील्ड को 2020 के अंत में एक बर्फ-विशाल मिशन के लिए उपलब्ध होने का अनुमान लगाया।

यह विचार संकट और नासा और सौर प्रणाली की खोज के लिए अवसर के एक रोमांचक समय पर आता है। एक तरफ, बाहरी सौर मंडल में हमारी आँखें अंधेरे जा रही हैं, जूनो, कैसिनी और डॉन के रूप में सभी अपने संबंधित मिशनों को पूरा करते हैं। NASA भी वर्तमान में मार्स इनसाइट, लुसी, और साइके जैसे छोटे, कम लागत वाले मिशनों का चयन करने का पक्ष ले रहा है - शायद अपने सभी "अंडे एक टोकरी में नहीं हैं", बड़े महंगे मिशनों का विरोध करने के प्रयास के रूप में। वित्तीय कुल्हाड़ी के लिए आकर्षक।

और शायद, 2040 के दशक तक फैली लंबी मिशन की समयसीमाएं अपोलो युग के बच्चों के लिए थोड़ी निराशाजनक हैं ... क्या हम 2017 तक मंगल पर छुट्टियां नहीं मना रहे थे?

उल्लेखनीय रूप से, इंटरप्लेनेटरी मिशन जो इस सदी के मध्य मार्ग के माध्यम से चल सकते थे, अब गंभीर विचार के अधीन हैं।