Վոյաջեր 2-ը թռավ ինչպես Ուրանուսի (Ռ), այնպես էլ Նեպտունի (L) կողմից և բացահայտեց երկու աշխարհի հատկությունները, գույները, մթնոլորտները և օղակների համակարգերը: Նրանք երկուսն էլ ունեն օղակներ, շատ հետաքրքիր լուսիններ և մթնոլորտային և մակերեսային երևույթներ, որոնք մենք պարզապես սպասում ենք ուսումնասիրել: (NASA / VOYAGER 2)

Հարցրեք Ethan. Կարո՞ղ ենք մենք կասինիի նման առաքելություն ուղարկել Ուրանի կամ Նեպտունի:

NASA- ի Cassini տիեզերանավը մեզ սովորեցրեց ավելին, քան մենք երբևէ պատկերացնում էինք Սատուրնի մասին: Կարո՞ղ ենք նման բան անել Ուրանի և Նեպտունի համար:

Այնտեղից, որտեղ մենք գտնվում ենք Արեգակնային համակարգում, հեռավոր Տիեզերքը նայելով մեր հողի վրա հիմնված և տիեզերական վրա հիմնված աստղադիտարաններով, մեզ տեսակետներ և գիտելիքներ է տվել մեզանից շատերը, երբևէ չեն մտածել, թե հասնելու ենք: Բայց դեռևս փոխարինող չկա հեռավոր վայրում իրականում ճանապարհորդելու համար, քանի որ մեզ սովորեցրել են մոլորակներից շատերին նվիրված առաքելությունները: Չնայած բոլոր ռեսուրսներին, որոնք մենք նվիրել ենք մոլորակային գիտությանը, մենք երբևէ առաքելություն ենք ուղարկել Ուրանին և Նեպտունին. «Վոյաջեր 2», որը միայն թռչում էր նրանց կողմից: Որո՞նք են հեռանկարային առաքելությունն այդ արտաքին աշխարհներում մեր հեռանկարները: Դա այն է, ինչ ցանկանում է իմանալ մեր Patreon- ի կողմնակից Էրիկ ensենսենը, քանի որ հարցնում է.

Կա մի պատուհան, երբ տիեզերանավը կարող էր ուղարկվել Ուրան կամ Նեպտուն ՝ օգտագործելով Յուպիտերը ՝ գրավիտացիոն խթանման համար: Որո՞նք են սրա օգտագործման սահմանափակումները, բայց կարողանալով բավականաչափ դանդաղեցնել «սառցե հսկաների» շուրջ ուղեծիր մուտք գործելու համար:

Եկեք դիտենք:

Մինչ տեսողական զննումները ցույց են տալիս մեծ անջրպետ Երկրի և Նեպտունի չափերի աշխարհների միջև, իրականությունն այն է, որ դուք կարող եք միայն 25% -ով ավելի մեծ լինել Երկրից և դեռ ժայռոտ լինել: Ամեն ինչ ավելի մեծ է, և դու ավելի շատ գազային հսկա ես: Մինչ Յուպիտերն ու Սատուրնը ունեն հսկայական գազի ծրարներ, որոնք կազմում են այդ մոլորակների մոտավորապես 85% -ը, Նեպտունը և Ուրանը շատ տարբեր են, և պետք է ունենան մեծ, հեղուկ օվկիանոսներ իրենց մթնոլորտի տակ: (LUNAR AND PLANETAR INSTITUTE)

Արեգակնային համակարգը բարդ, բայց բարեբախտաբար, կանոնավոր տեղ է: Արտաքին Արեգակնային համակարգ հասնելու լավագույն միջոցը, այսինքն ՝ Յուպիտերից այն կողմ գտնվող ցանկացած մոլորակ, հենց ինքը ՝ Յուպիտերն օգտագործելն է, որպեսզի օգնի ձեզ այնտեղ հասնել: Ֆիզիկայում, երբ դուք ունեք մի փոքր առարկա (տիեզերանավի պես) թռչելիս զանգվածային, ստացիոնար մեկի միջոցով (աստղի կամ մոլորակի պես), գրավիտացիոն ուժը կարող է հսկայական փոխել իր արագությունը, բայց դրա արագությունը պետք է մնա նույնը:

Բայց եթե կա երրորդ օբյեկտ, որը գրավիտացիոն է, այդ պատմությունը փոքր-ինչ փոխվում է, և այնպիսի եղանակով, որը հատկապես կարևոր է արտաքին Արեգակնային համակարգ հասնելու համար: Մի տիեզերանավ, ասենք, մի մոլորակ, որը կապված է Արևի հետ, կարող է ձեռք բերել կամ կորցնել արագությունը `գողանալով կամ տալով թափը մոլորակին / Արև համակարգին: Զանգվածային մոլորակին չի հետաքրքրում, բայց տիեզերանավը կարող է ուժեղացնել (կամ դանդաղեցում) կախված դրա հետագծից:

Ձգողական ճեղքվածք, ինչպես ցույց է տրված այստեղ, այն է, թե ինչպես տիեզերանավը կարող է մեծացնել իր արագությունը ինքնահոս օգնության միջոցով: (ՎԻԿԻՄԵԴԻԱՆ ԿԱՐՈՂ Է ԶԵՅՄՈՒՍՈՒ ՀԱՄԱՐ)

Այս զորավարժությունը հայտնի է որպես ծանրության օժանդակ միջոց, և դա էական նշանակություն ուներ ինչպես Voyager 1-ին, այնպես էլ Voyager 2-ին Արևային համակարգից դուրս գալու ճանապարհին, իսկ վերջերս ՝ New Horizons- ը Պլուտոնի կողմից թռչելու համար: Թեև Ուրանն ու Նեպտունը ունեն համապատասխանաբար 84 և 165 տարվա ուղեծրային տպավորիչ երկար շրջաններ, դրանց առաքման պատուհաններ կրկնվում են մոտավորապես 12 տարին մեկ անգամ. Ամեն անգամ, երբ Յուպիտերը ավարտում է ուղեծրը:

Երկրից արձակված տիեզերանավը, որպես կանոն, մի քանի անգամ թռչում է ներքին մոլորակների կողմից ՝ պատրաստվելով Յուպիտերի ծանրության օգնությանը: Մոլորակի կողմից թռչող տիեզերանավը կարող է առատորեն սալիկապատվել, - գրավիտացիոն ճեղապարսատն այն ծանրության օգնության համար է, որը խթանում է այն `ավելի մեծ արագությունների և էներգիաների: Եթե ​​մենք ցանկանայինք, հավասարեցումները ճիշտ են, որ մենք այսօր կարող էինք առաքելություն իրականացնել դեպի Նեպտուն: Ուրանը, ավելի մոտ լինելը, նույնիսկ ավելի հեշտ է հասնել:

ՆԱՍԱ-ի թռիչքային ուղին Մեսսենջերի զոնդին, որը մի շարք ծանրության աջակցությունից հետո պտտվեց հաջող, կայուն ուղեծրով Մերկուրիի շուրջը: Պատմությունը նման է, եթե ուզում եք գնալ դեպի արտաքին արևային համակարգ, բացառությամբ այն բանի, որ ինքնահոս օգտագործեք ձեր հելիոկենտրոնային արագությանը ավելացնելու համար, այլ ոչ թե նահանջեք դրանից: (NASA / JHUAPL)

Մեկ տասնամյակ առաջ առաջարկվեց Argo- ի առաքելությունը. Այն թռչելու էր Յուպիտերի, Սատուրնի, Նեպտունի և Կուպեր գոտու առարկաներով, որոնցից մեկնարկային պատուհանը կտևեր 2015-ից մինչև 2019 թվականը: Բայց թռիչքային առաքելությունները հեշտ են, քանի որ չունեք: տիեզերանավը դանդաղեցնելու համար: Այն ամբողջ աշխարհի մեջ ուղեծիր մտցնելը դժվար է, բայց դա նաև շատ ավելի վարձատրելի է:

Մեկ ուղու փոխարեն, ուղեծիրը կարող է ձեզ ամբողջ աշխարհով ծածկել, բազմակի անգամ ՝ երկար ժամանակահատվածների ընթացքում: Դուք կարող եք տեսնել փոփոխություններ աշխարհի մթնոլորտում և այն անընդհատ ուսումնասիրել մարդու աչքի համար անտեսանելի լայն ալիքի երկարությունների վրա: Կարող եք գտնել նոր լուսիններ, նոր օղակներ և նոր երևույթներ, որոնք երբեք չէիք սպասում: Դուք նույնիսկ կարող եք վայրէջք կատարել կամ զննել մոլորակ կամ դրա լուսններից մեկը: Այս ամենը և ավելին արդեն պատահել են Սատուրնի շուրջը վերջերս ավարտված Կասինի առաքելության հետ:

Սատուրնի հյուսիսային բևեռի 2012 (L) և 2016 (R) պատկեր, երկուսն էլ վերցված են Կասինիի լայն անկյունային տեսախցիկով: Գույնի տարբերությունը պայմանավորված է Սատուրնի մթնոլորտի քիմիական կազմի փոփոխություններով, ինչը պայմանավորված է ուղղակի ֆոտոքիմիական փոփոխություններով: (NASA / JPL-CALTECH / ՏԵՂԵԿԱՏՎԱԿԱՆ ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ ԻՆՍՏԻՏՈՒՏ)

Կասինին պարզապես չի իմացել Սատուրնի ֆիզիկական և մթնոլորտային հատկությունների մասին, չնայած որ դա հիանալի կերպով արեց: Դա պարզապես պատկեր չէր և սովորում էր օղակների մասին, չնայած այդպես էլ եղավ: Ամենահավանականն այն է, որ մենք նկատեցինք փոփոխություններ և անցումային իրադարձություններ, որոնք մենք երբեք չէինք կանխատեսի: Սատուրնը ցուցադրեց սեզոնային փոփոխություններ, որոնք համապատասխանում էին դրա բևեռների շուրջ քիմիական և գույների փոփոխություններին: Սատուրնի վրա բռնկված փոթորիկ էր, որը շրջապատում էր մոլորակը և տևում էր երկար ամիսներ: Պարզվել է, որ Սատուրնի օղակները ունեն ինտենսիվ ուղղահայաց կառուցվածք և ժամանակի ընթացքում փոխվում են. դրանք դինամիկ և ոչ ստատիկ են, և լաբորատորիա են տրամադրում ՝ մեզ սովորեցնելու մոլորակի և լուսնի ձևավորման մասին: Եվ, իր տվյալներով, մենք լուծեցինք հին խնդիրները և ի հայտ եկանք նոր առեղծվածներ նրա լուսանցքների մասին, ի թիվս այլոց, Iapetus, Titan և Enceladus:

8 ամսվա ընթացքում Արեգակնային համակարգի ամենամեծ փոթորիկը կատաղեց ՝ շրջապատելով ամբողջ գազային հսկան աշխարհը և ունակ էր տեղավորվել նույնքան 10-ից 12 Երկրագնդի ներսում: (NASA / JPL-CALTECH / ՏԵՂԵԿԱՏՎԱԿԱՆ ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ ԻՆՍՏԻՏՈՒՏ)

Քիչ կասկած կա, որ մենք կցանկանայինք նույնն անել Ուրանուսի և Նեպտունի համար: Առաքելության ներկայացման գործընթացում առաջարկվել են բազմաթիվ ուրվագծային առաքելություններ Ուրանի և Նեպտունի մոտ, բայց դրանք իրականում ոչ մեկի չեն պատրաստվում: NASA- ն, ESA- ն, JPL- ը և Մեծ Բրիտանիան բոլորն առաջարկել են ուրանի ուղեծրեր, որոնք դեռ վազքի մեջ են, բայց ոչ ոք չգիտի, թե որն է ապագան:

Մինչ այժմ մենք հեռվից ենք ուսումնասիրել միայն այս աշխարհները: Բայց ապագա առաքելության համար ահռելի հույս կա տարիներ շարունակ, երբ երկու աշխարհներին հասնելու գործարկման պատուհանները միանգամից կմիավորվեն: 2034 թ.-ին հայեցակարգային ODINUS առաքելությունը երկվորյակ ուղեծրեր կուղարկեր միաժամանակ և Ուրանին և Նեպտունին: Առաքելությունն ինքնին կլինի հիանալի, համատեղ ձեռնարկություն NASA- ի և ESA- ի միջև:

Ուրբանի վերջին երկու (ամենավառ) օղակները, ինչպես հայտնաբերել է Հաբլը: Ուրանի ներքին օղակներում այդքան շատ կառուցվածքներ հայտնաբերեցինք Voyager 2-ի թռիչքից, բայց ուղեծիրը կարող էր մեզ ավելին ցույց տալ: (NASA, ESA և M. SHOWALTER (ՍՏՏԻ ԻՆՍՏԻՏՈՒՏ))

2011-ին ՆԱՍԱ-ի մոլորակային գիտության դեկադալային հետազոտությանը առաջարկված հիմնական, դրոշակակիր դասի առաքելություններից մեկը Ուրանի զոնդ և ուղեծր էր: Այս առաքելությունը դասվում էր երրորդ առաջնահերթությանը ՝ «Մարս 2020» -ի պորտֆելի հետևից և «Եվրոպան քլիպեր» ուղեծրից: Ուրանի հետաքննիչ-ուղեծիրը կարող էր գործարկել 2020-ականների ընթացքում `յուրաքանչյուր տարի 21 օրվա պատուհանի միջոցով. Երբ Երկիրը, Յուպիտերը և Ուրանը հասան օպտիմալ դիրքեր: Ուղեծիրը դրա վրա կունենար երեք առանձին գործիք, որոնք նախագծված և չափելու էին Ուրանի, նրա օղակների և դրա լուսնի տարբեր հատկությունները: Ուրանն ու Նեպտունը պետք է ունենան հսկայական հեղուկ օվկիանոսներ իրենց մթնոլորտի տակ, և ուղեծիրը պետք է կարողանա որոշակիորեն հայտնաբերել դա: Մթնոլորտային զոնդը չափելու է ամպի ձևավորման մոլեկուլները, ջերմության բաշխումը և թե ինչպես է քամու արագությունը փոխվում խորության հետ:

ODINUS առաքելությունը, որն առաջարկվել է ESA- ի կողմից ՝ որպես ՆԱՍԱ-ի հետ համատեղ ձեռնարկություն, ուսումնասիրելու է ինչպես Նեպտունը, այնպես էլ Ուրանը ՝ ուղեծրերի երկվորյակների շարքով: (ODINUS TEAM - MART / ODINUS.IAPS.INAF.IT)

ESA- ի Cosmic Vision ծրագրի կողմից առաջարկվող Neptunian and Uranian Systems (ODINUS) առաքելության ծագումը, դինամիկան և ինտերիերի առաքելությունն ավելի հեռուն է գնում. 2034 թ.-ին մեկնարկային պատուհանը, որտեղ Երկիրը, Յուպիտերը, Ուրանը և Նեպտունը բոլորը պատշաճ կերպով հավասարեցրին, կարող էին երկուսն էլ միաժամանակ հեռացնել:

Թռիչքների առաքելությունները հրաշալի են առաջին հանդիպումների համար, քանի որ կարող եք շատ բան սովորել մի աշխարհի մասին ՝ մոտիկից տեսնելով այն: Դրանք նաև հիանալի են, քանի որ նրանք կարող են հասնել բազմաթիվ թիրախների, իսկ ուղեծրերը խրված են այն ուղով, որտեղ նրանք ընտրում են ուղեծիր: Ի վերջո, ուղեծիրները պետք է վառելանյութ ներս բերեն այրվածքներ կատարելու, դանդաղեցնելու և կայուն ուղեծր մտնելու համար ՝ առաքելությունը դարձնելով շատ ավելի թանկ: Բայց ես կարծում եմ, որ այն գիտությունը, որը դուք ստանում եք մոլորակի շուրջ երկարաժամկետ մնալուց, ավելին է, քան դրանում է:

Երբ աշխարհ ես ուղեծրում, կարող ես տեսնել այն բոլոր կողմերից, ինչպես նաև նրա օղակները, նրա լուսինները և ինչպես են նրանք պահում ժամանակի ընթացքում: Օրինակ ՝ Կասսինիի շնորհիվ մենք հայտնաբերեցինք գերեվարված աստերոիդ Ֆեեբից բխող նոր օղակի առկայությունը և նրա դերը խորհրդավոր լուսնի Iapetus- ի միայն կեսի մթնեցման մեջ: (ՍՄԻԹՍՈՆՅԱՆ ԱՎԻԱ & ՏԵՂԱԲԱՇԽԱՐՀ, ՆՎԻՐՎԱԾ Է NASA / CASSINI ՆԿԱՐՆԵՐԻ))

Նման առաքելության ներկայիս սահմանափակումները չեն բխում տեխնիկական ձեռքբերումներից. տեխնոլոգիան գոյություն ունի այսօր դա անելու համար: Դժվարությունները հետևյալն են.

  • Քաղաքական. Որովհետև NASA- ի բյուջեն հստակ և սահմանափակ է, և նրա ռեսուրսները պետք է ծառայի ամբողջ համայնքին,
  • Ֆիզիկական. Քանի որ նույնիսկ NASA- ի նոր ծանրաբեռնված մեքենայի, SLS- ի չմշակված տարբերակի հետ մենք կարող ենք միայն սահմանափակ քանակությամբ զանգված ուղարկել արտաքին արևային համակարգ, և
  • Գործնական. Որովհետև Արևից այս անհավատալի հեռավորության վրա արևային պանելները չեն անի: Այս հեռավորության վրա տիեզերանավ սարքելու համար մեզ անհրաժեշտ են ռադիոակտիվ աղբյուրներ, և մենք գուցե բավարար չենք այդ գործը կատարելու համար:

Վերջինը, նույնիսկ եթե ամեն ինչ համընկնի, գուցե հենց այդ գործարքն է:

Պլուտոնիում-238 օքսիդի գնդիկ, որը փայլում է իր սեփական ջերմությունից: Պու-238-ը հանդիսանում է նաև միջուկային ռեակցիաների հետևանք ՝ որպես ռադիոնուկլիդ, որն օգտագործվում է խորքային տիեզերական մեքենաներ հոսելու համար ՝ Mars Curiosity Rover- ից մինչև ծայրահեղ հեռավոր Վոյաջեր տիեզերանավ: (ԱՄՆ ԷՆԵՐԳԵՏԻԿԱՅԻ ԲԱԺԻՆ)

Plutonium-238- ը միջուկային նյութի մշակման մեջ ստեղծված իզոտոպ է, և դրա մեր խանութների մեծ մասը գալիս է մի ժամանակից, երբ մենք ակտիվորեն ստեղծում և պահպանում էինք միջուկային զենքը: Դրա օգտագործումը ՝ որպես ռադիոիզոտոպի ջերմաէլեկտրական գեներատոր (RTG), դիտարժան է եղել Լուսնի, Մարսի, Յուպիտերի, Սատուրնի, Պլուտոնի և խորքային տիեզերական զոնդերի առաքելությունների համար, ներառյալ Պիոներ և Վոյաջեր տիեզերանավերը:

Բայց մենք դադարեցինք այն արտադրել 1988-ին, և Ռուսաստանից այն գնելու մեր տարբերակները պակասեցին, քանի որ նրանք նույնպես դադարեցին արտադրել: Oak Ridge ազգային լաբորատորիայում նոր Pu-238 կատարելու վերջին ջանքերը սկսվել են ՝ մինչև 2015-ի վերջը արտադրելով մոտ 2 ունցիա: Շարունակված զարգացումը այնտեղ, ինչպես նաև Օնտարիոյի էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը, կարող էին բավականաչափ ստեղծել ՝ 2030-ական թվականներին առաքելություն իրականացնելու համար: .

Voyager 2-ից լայն անկյունային տեսախցիկի հստակ զտիչի միջոցով ձեռք բերված երկու 591 վրկ ազդեցության միաձուլում, որը ցույց է տալիս առավելագույն զգայունությամբ Նեպտունի ամբողջական օղակի համակարգը: Ուրանն ու Նեպտունը շատ նմանություններ ունեն, բայց նվիրված առաքելությունը կարող է նաև հայտնաբերել աննախադեպ տարբերություններ: (NASA / JPL)

Որքան արագ եք շարժվում, երբ բախվում եք մոլորակի, այնքան ավելի շատ վառելիք պետք է ավելացնեք ձեր տիեզերանավը ՝ դանդաղեցնելու և ինքներդ ձեզ ուղեծիր մտցնելու համար: Պլուտոն առաքելության համար հնարավորություն չկար; New Horizons- ը չափազանց փոքր էր, և դրա արագությունը չափազանց մեծ էր, գումարած Պլուտոնի զանգվածը բավականին ցածր է փորձելու և ուղեծրային ներդիր անելու համար: Բայց Նեպտունի և Ուրանի համար, մանավանդ, եթե ընտրենք Յուպիտերի և, հավանաբար, Սատուրնի, ճիշտ ծանրության օժանդակությունները, դա կարող էր հնարավոր լինել: Եթե ​​մենք ուզում ենք ուղևորվել պարզապես «Ուրանի», մենք կարող ենք գործարկել ցանկացած տարի `2020-ականների ընթացքում: Բայց եթե ուզում ենք երկուսով էլ գնանք, ինչը մենք անում ենք, 2034 թվականն անցնելու տարին է: Նեպտունը և Ուրանը կարող են նմանվել մեզ ՝ զանգվածի, ջերմաստիճանի և հեռավորության առումով, բայց դրանք իսկապես կարող են տարբեր լինել, որքան Երկիրը Վեներայից: Պարզելու միայն մեկ տարբերակ կա: Մի փոքր հաջողակ և շատ ներդրումներ ու քրտնաջան աշխատանք, մենք կարող ենք պարզել մեր կյանքի ընթացքում:

Ուղարկեք ձեր Ethan- ի հարցերը ՝ սկսելու համար զանգահարել gmail dot com- ում:

(Նշում. Շնորհակալություն Patreon- ի կողմնակից Էրիկ ensենսենին ՝ խնդրելու համար):

Սկսվում է այն բանի հետ, որ Ֆորբսը այժմ գտնվում է Forbes- ում, իսկ Medium- ի վերահրատարակումը ՝ շնորհիվ մեր Patreon- ի կողմնակիցների: Ethan- ը հեղինակել է երկու գիրք ՝ «Beyond The Galaxy» և «Treknology». «The Star Trek Science» - ը «Tricords– ից մինչև Warp Drive»: