Uranüs ve Neptün'ü ziyaret etmek için en iyi fırsat, NASA neyi bekliyor? Onu kaçırmak on yıl alacak.
Şu anda, güneş sistemindeki en büyük gezegen olan Jüpiter'in yakınında, NASA'nın Juno araştırması gözlemlemeye devam ediyor. NASA'nın Avrupa Uzay Ajansı ve diğerleriyle işbirliği yaptığı Cassini sondası, son birkaç yılda görevini yeni tamamladı. Ancak Jüpiter ve Satürn-Uranüs ve Neptün dışındaki buz devleri henüz özel olarak incelenmemiştir. Şimdi en iyi fırsat geldi, NASA neyi bekliyor?
Buz devlerinin keşfi
1781'de İngiliz gökbilimci Herschel Uranüs'ü keşfetti ve insanlık tarihinde ilk kez bir teleskopla bir gezegen keşfedildi. Bundan önce insanlar her zaman Satürn'ün güneş sisteminin sınırı olduğunu düşünüyorlardı. Uranüs'ün keşfi insan bilişini büyük ölçüde değiştirdi.
Uranüs'ü keşfettikten sonra bilim adamları onu gözlemledi. Bununla birlikte, garip olan şey, Uranüs'ün hareketinin her zaman gökbilimcilerin teorik hesaplamalarından sapmış olmasıdır. Daha sonra hem Levier hem de Adams, bunun Uranüs'ün yörüngesi dışındaki başka bir gezegenin yerçekiminin neden olduğu bir sapma olabileceğini fark ettiler ve bu gezegenin yörüngesini hesaplamak için yola çıktılar. 1846'da bu gezegen keşfedildi, burası Neptün.
Uranüs ve Neptün, güneş sistemindeki en uzak iki gezegendir. İlki güneşten uzaktır. 19.3 astronomik birim, Satürn'ün neredeyse iki katı ; Neptün daha abartılı, Güneşten yaklaşık 29 astronomik birim . Güneşten çok uzak oldukları için hepsi aşırı soğuk gezegenlerdir, bu yüzden topluca buz devleri olarak adlandırılırlar.
Şimdi Uranüs'ün yaklaşık 51.118 kilometre çapında olduğunu ve kütlesinin Dünya'nınkinin yaklaşık 15 katı olduğunu biliyoruz; Neptün'ün çapı biraz daha küçük, yaklaşık 49.532 kilometre, ancak biraz daha yüksek bir kütlesi var, bu da Dünya'nın 17 katı. İki buz devinin neredeyse aynı büyüklükte olduğu görülebiliyor. Sadece bu değil, atmosferlerinin ana bileşenleri hidrojen ile Helyum Jüpiter ve Satürn'den çok daha fazlasına sahiptir Metan , Böylece hepsi mavi görünür. Bu nedenle, bu iki buz devi gökbilimciler tarafından gezegendeki ikiz kız kardeşler olarak görülüyor.
Zamanın gökbilimcileri için, bu mesafe gerçekten iç çekmekten başka bir şey değildi, teleskopların teknolojisini bir an önce görebilmek için geliştirmeye çalışmaktı. 20. yüzyılda işler farklıydı ...
Buz süper yıldızını ziyaret edin
20 Ağustos 1977'de ABD Voyager 2 sondası, Kennedy Uzay Merkezi'nde başarıyla fırlatıldı. Sekiz yıldan fazla süren yıldızlararası yolculuklardan sonra, sonunda Ocak 1986'da Uranüs'e ulaştı. Bu, insanlık tarihinde ilk kez Uranüs'e bir sonda seyahat etti.
Uranüs'e kısa bir ziyaretten sonra Voyager 2 döndü ve Neptün'e uçtu. Üç yıl sonra Neptün'e geldi ve Neptün'ü gözlemlemeye başladı. Benzer şekilde, Neptün de sadece "hayattaki yolcusu" ve hedefi güneş sisteminin yalnızca kenarı. Voyager 2 kısa süre sonra Neptün'den ayrıldı ve evrenin derinliklerine kadar devam etti.
(Resim, Voyager 2 tarafından çekilen Neptün ve Triton'un bir grup fotoğrafını gösterir)
O zamandan beri insanlar, yalnızca teleskoplarla gözlemlenebilecekleri kökene geri döndüler. Şimdiye kadar 30 yıldan fazla zaman geçti ...
Buz süperstarına dön
Voyager 2, iki buz devinin önünden aceleyle geçtiğinden beri, insanlar buz devlerine dönmeyi dört gözle beklemeyi bırakmadı.
2017'de "New Scientist", NASA'nın buz süperstarına dönme planlarını tartıştığını belirtti. Bu planın 10-20 yıl içinde uygulanacağını ve soruşturmanın 2034 civarında başlatılacağını umuyorlar.
Neden 2034'te? Çünkü farklı gezegenlerin farklı keşif pencereleri vardır. Sözde pencere periyodu, gezegenin ve dünyanın, dönüş hızındaki farktan dolayı kısa bir süre içinde nispeten dünyaya yakın olduğu anlamına gelir.Bu zamanda, bir sonda fırlatmak ve enerji tasarrufu yapmak en kolay yoldur. Örneğin, Mars için pencere süresi yaklaşık 26 aydır.
Uranüs'ün pencere periyodu nispeten daha uzundur, çünkü astronomlar Uranüs'ü keşfetmek için Jüpiter'in kütleçekim sapan faktörünü dikkate almalıdır. Herkes Jüpiter'in yerçekimsel sapanına aşina olmalı, uzay aracını sürmek için Jüpiter'in devriminin hızını kullanır, bu da uzay aracı enerjisinden tasarruf edebilir ve hızını artırabilir. Mars Jüpiter'in içinde, Mars'ı keşfederken Jüpiter'den geçmeyeceğiz, bu yüzden bu günü düşünmemize gerek yok. Uranüs'ü veya Neptün'ü keşfetmek istiyorsanız, bu sayılmalıdır.
Öyle görünüyor ki, keşif görevinin gerçekleştirilme olasılığının daha yüksek olduğu bir sonraki pencere dönemi muhtemelen 2034'tür. Dedektör 2034'te fırlatılamazsa, 2041'e kadar beklemesi gerekecek.
Neptün için 2026 bir fırsat olacak. Ancak 7 yıllık deniz yolculuğunu göz önünde bulundurursak şimdiden kaçırmışız gibi görünüyor. Bir sonraki fırsat 2031'de başlatmaktır. 2038'de Neptün'e ulaşmak için Jüpiter'in gücünü kullanmak için mükemmel fırsattan yararlanın.
Bu nedenle, hem Uranüs hem de Neptün'ün keşfi ancak en erken 1930'larda yapılabilir.
Ancak bu, şimdi endişelenmemize gerek olmadığı anlamına gelmez. Aksine, NASA'nın gerçekten böyle bir planı varsa, şimdi mümkün olan en kısa sürede devreye alınacak. Bu kadar büyük bir proje nedeniyle 10 yıldan az bir sürede hazırlanmanız imkansız. Bu nedenle, buz süper yıldızlarını keşfetme planı yeniden gündeme gelse de, aslında üç yıl önceki proje ile aynı.
Hedefleri keşfedin
Her şeyden önce keşif hedefi net olmalıdır.
"Buz devlerinin" ön araştırma grubunun yöneticisi Amy Simon'a göre, buz devi araştırmalarının ana hedefleri dört alanda belirleniyor: gezegen halkaları, uydular, atmosfer ve manyetosfer. Yüzeyde dört ana görev vardır, ancak aslında dikkatlice yapılırsa çok sayıda küçük görevdir.
Aslında, Uranüs ve Neptün hakkında ortaya çıkmayı bekleyen çok sayıda çözülmemiş gizem var. Birkaç noktayı özetliyoruz:
Neden görevi yerine getirmiyorsun
Bunu söyledikten sonra, birçok insan merak edecek: Buz devlerinin çok fazla çözülmemiş gizemi olduğuna göre, bilim adamları neden 30 yıldır geriye bakmadı? Şimdi buz devine bir sonda fırlatmak istediğinize göre, zorluk nedir?
Birincisi güç meselesi var. İnsanlar için en verimli enerji kaynağının nükleer enerji olduğunu biliyoruz. Bununla birlikte, uluslararası anlaşmanın zenginleştirilmiş plütonyum üzerindeki kısıtlamaları nedeniyle, plütonyum-238 ile çalışan atomik pil malzemelerinin tedariki yetersizdir ve bu da NASA'ya büyük sıkıntılar getirmiştir. Sonuçta, nükleer güç yoksa, sadece güneş enerjisi varsa, uzay aracı temelde Satürn'ün yörüngesine yakın olan 10 astronomik birimi uçuramaz.
(Plüton'u keşfeden ilk insan sondası olan New Horizons, termokupl şeklinde elektrik üretmek için radyoaktif izotop plütonyum dioksitin doğal bozunmasıyla açığa çıkan ısıyı kullanarak nükleer enerjiyle güçlendirilmiştir)
İkincisi, bahsettiğimiz pencere döneminde bilim adamlarının dedektörü fırlatma fırsatını yakalaması gerekiyor. Tabii bu bir sorun değil, sadece zamanı kısıtlıyor.
Üçüncüsü, aynı zamanda çok önemli, bu para - ne tür bir uzayda yapacak paranız yok ve sadece bir geziye çıkabilirsiniz? Hepimizin bildiği gibi, Yoldaş Trump uzay gelişimine büyük önem verse de, NASA'nın çeşitli bilimsel araştırmaları paranın yaktığından daha hızlı harcanmasına neden oldu, bu yüzden çanta her zaman utangaç oldu ve merakla beklenen James Webb Uzay Teleskobu ertelendi.
Bu nedenle, karşılaşabilecekleri bir sonraki utanç verici durum şudur: Uranüs ve Neptün, korkarım bir balık ve bir ayının pençesi, ikisine birden sahip olamaz ...
Garip seçim
Uranüs ve Neptün arasındaki seçimden bahsetmişken, bu gerçekten bilim adamlarını kararlarını veremez hale getiriyor. NASA bilim adamlarının kafasında Uranüs ve Neptün'ün kırmızı güller ve beyaz güller olduğunu duydum.Kırmızı gülleri keşfetmek için beyaz güller yatağın önündeki ay ışığıdır ...
Çekti.
Bununla birlikte, iki buz devinin daha ağır mı yoksa daha mı az olduğunu yargılamak gerçekten zor.
Ayrıntılı olarak konuşalım.
- Uranüs
Uranüs'ün ilk avantajlarından biri elbette yakın olması, bu da zorluğun azalması anlamına geliyor.
Dahası, Uranüs çok garip bir şekilde hareket ediyor.Dönme ekseni ile yörüngesi arasındaki açı, güneş sistemindeki en büyük olan (Venüs'ü saymaz) 98 ° 'dir, bu yüzden yatıyor ve dönüyor gibi görünüyor. Öncelikle bilim adamlarının bilmek istediği şey bunun neden böyle olduğudur. İkincisi, bu operasyon Uranüs'e bir dizi etki getirecek ve onu benzersiz kılacak, örneğin manyetik alan, atmosfer vb. Bunlar bilim adamlarının umutsuzca anlamak istediği anahtarlardır.
- Neptün
Buna karşılık, Neptün daha çekici görünüyor. Her şeyden önce, yüzeyinde birçok fırtına var, bunlardan en ünlüsü Jüpiter'in Büyük Kırmızı Lekesine benzeyen Büyük Karanlık Lekedir.Aradaki fark, Büyük Kırmızı Leke'nin her zaman var olması, Büyük Karanlık Leke'nin ise bazen iz bırakmadan gelip gitmesidir.
Aynı zamanda, Neptün'ün daha da büyük bir avantajı var - Triton.
Söylediğimiz gibi, uydular aynı zamanda buz devi keşif görevlerinin anahtarıdır. Triton, güneş sistemindeki en tuhaf uydulardan biridir.Bunu bir gönderide tanıtmıştık. Neptün, Uranüs'ten daha sıcak olmasına rağmen, Triton güneş sistemindeki en soğuk gök cisimlerinden biridir, hatta çok garip olan Plüton'dan bile daha soğuktur. Dahası, bilim adamları Triton'un yeraltı varlığının çok okyanusa ait olduğundan şüpheleniyorlar, bu da bilim adamları için çok çekici çünkü sıvı su insanlara dünya dışı yaşamı hatırlatıyor. Dahası, Triton jeolojik olarak aktif bir uydu, yüzey yaşı çok genç görünüyor ve çok fazla volkanik aktivite var - ancak sıcaklık çok soğuk olduğu için fırlatma tamamen buz. Ve kendi kimliği şu anda bir gizemdir.Çoğu insan, bunun bir zamanlar Plüton gibi bağımsız bir gök cismi olduğundan ve daha sonra Neptün'ün yerçekimi tarafından ele geçirildiğinden şüpheleniyor.
(Voyager 2 tarafından çekilen Triton fotoğrafının renk sunumu)
Triton'un benzersizliği, bilim adamlarını merakla dolduruyor. Çin tarihinde "Anne oğul için değerlidir" denen bir söz vardır, Neptün buna bir örnektir.
Dahası, Neptün ve Triton'un benzersiz konumları nedeniyle, bilim adamları Neptün'ün keşfine öncelik vermeyi düşünmek zorunda ve bu 2040'tan önce gerçekleştirilmelidir. Aksi takdirde Triton'un bundan sonra karşılaşacağı şey, 80 yıl boyunca karanlık bir gece ...
2019'da NASA, sondayı incelemek için 2038'de Neptün'ün yörüngesine göndermeyi amaçlayan Trident planını önerdi.
sonuç olarak
İnsanlık hangi yönden olursa olsun buz devlerini keşfetme çağını başlatmalı. Birleşik Krallık'taki Bristol Üniversitesi'nde bir dış gezegen bilim adamı olan Hannah Wickford'un söylediği gibi, şimdiye kadar keşfedilen dış gezegenlerin% 40'ı buz devleriyle aynı boyuttadır. Bu nedenle, buz devlerinin incelenmesi yalnızca güneş sisteminin incelenmesine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda diğer galaksileri anlamamıza da yardımcı olur.
Bununla birlikte, NASA'nın Mars ve Venüs'e yönelik mevcut keşif misyonları, şu anda tüm hızıyla devam eden onlarca yıllık görevler ve aynı zamanda buz devi keşif görevinde çözülmesi gereken sorunlardan biri. Bazı bilim adamları hareketsiz durup şöyle diyemezler: Mars ve Venüs ne olursa olsun, buz devine gitmezseniz çok geç olacak!
Görünüşe göre NASA, buz devi keşif görevinin aciliyetini fark etti ve Neptün'e daha fazla ilgi gösterdi. 2022 "Gezegen Bilimi On Yılı Araştırması" nın nihayet bu tartışmanın sonuçlarını tamamlayabileceğini söylediler.
Avrupa Uzay Ajansı ayrıca NASA'nın itiraz etmemesi durumunda yardım eli uzatmaya da istekli olduklarını belirtti. İki Buz süperstarı, NASA'nın aynı fikirde olup olmayacağını bilmiyorum.
Öyleyse, bunlardan sadece birini keşfedebiliyorsanız, hangisinin olmasını umuyorsunuz?
