Dalam 30 tahun, misi eksplorasi ruang angkasa bertenaga nuklir ke Neptunus dan bulan-bulannya mungkin mulai mengungkapkan beberapa rahasia tata surya kita yang paling sulit dipahami tentang pembentukan planet-planetnya - dan baru-baru ini menemukan yang berkembang di sekitar bintang-bintang lain.
Visi masa depan ini adalah fokus studi perencanaan 12 bulan yang dilakukan oleh tim ahli yang beragam yang dipimpin oleh Boeing Satellite Systems dan didanai oleh NASA. Ini adalah salah satu dari 15 penelitian “Visi Misi” yang dimaksudkan untuk mengembangkan konsep dalam rencana eksplorasi ruang angkasa jangka panjang Amerika Serikat. Anggota tim Neptunus dan ilmuwan radio Profesor Paul Steffes dari Sekolah Teknik Elektro dan Komputer Institut Institut Georgia menyebut misi itu "yang paling dalam eksplorasi ruang angkasa yang dalam."
NASA telah menerbangkan misi yang luas ke Jupiter dan Saturnus, yang disebut sebagai "raksasa gas" karena mereka sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium. Pada 2012, investigasi ini akan menghasilkan informasi yang signifikan tentang sifat kimia dan fisik planet-planet ini. Tidak banyak yang diketahui tentang Neptunus dan Uranus - "raksasa es".
"Karena mereka lebih jauh, Neptunus dan Uranus mewakili sesuatu yang mengandung lebih banyak yang asli - untuk menggunakan‘ Carl Saganisme ’- stuff hal-hal solar’ atau nebula yang terkondensasi untuk membentuk planet, "kata Steffes. “Neptunus adalah planet yang lebih mentah. Ini kurang dipengaruhi oleh bahan dekat matahari, dan memiliki lebih sedikit tabrakan dengan komet dan asteroid. Ini lebih mewakili tata surya purba daripada Jupiter atau Saturnus. "
Juga, karena Neptunus begitu dingin, strukturnya berbeda dari Jupiter dan Saturnus. Sebuah misi untuk menyelidiki asal-usul dan struktur Neptunus - diperkirakan akan diluncurkan antara 2016 dan 2018 dan tiba sekitar 2035 - akan meningkatkan pemahaman para ilmuwan tentang beragam formasi planet di tata surya kita dan pada orang lain, Steffes mencatat.
Tim misi juga tertarik untuk mengeksplorasi bulan-bulan Neptunus, khususnya Triton, yang diyakini para ilmuwan planet sebagai objek sabuk Kuiper. Bola es semacam itu adalah planet mikro yang berdiameter hingga 1.000 kilometer dan umumnya ditemukan di daerah terluar tata surya kita. Berdasarkan penelitian hingga saat ini, para ilmuwan percaya Triton tidak terbentuk dari bahan Neptunus, seperti kebanyakan bulan yang mengorbit planet di tata surya kita. Sebaliknya, Triton kemungkinan adalah objek sabuk Kuiper yang secara tidak sengaja ditarik ke orbit Neptunus.
"Triton terbentuk di luar angkasa," kata Steffes. “Itu bahkan bukan kerabat dekat Neptunus. Ini anak adopsi ?. Kami percaya objek sabuk Kuiper seperti Triton adalah kunci untuk pengembangan tata surya kita, jadi ada banyak minat untuk mengunjungi Triton. "
Meskipun mereka menghadapi sejumlah tantangan teknis - termasuk desain penyelidikan masuk, dan telekomunikasi dan pengembangan instrumen ilmiah - tim Misi Visi Neptunus telah mengembangkan rencana awal. Anggota tim, termasuk Steffes, telah mempresentasikannya pada musim gugur ini di berbagai pertemuan ilmiah untuk mendorong umpan balik dari para ahli lainnya. Pada 17 Desember, mereka akan mempresentasikannya lagi pada pertemuan tahunan American Geophysical Union. Rekomendasi terakhir mereka adalah untuk NASA pada Juli 2005.
Rencana tersebut didasarkan pada ketersediaan teknologi tenaga nuklir-listrik yang sedang dikembangkan di Proyek Prometheus NASA. Roket kimia tradisional akan meluncurkan pesawat ruang angkasa dari orbit Bumi. Kemudian sistem propulsi listrik yang ditenagai oleh reaktor fisi nuklir kecil - teknologi tipe kapal selam yang dimodifikasi - akan mendorong pesawat ruang angkasa ke target luar angkasanya. Sistem propulsi akan menghasilkan gaya dorong dengan mengusir partikel bermuatan listrik yang disebut ion dari mesinnya.
Karena muatan ilmiah yang besar yang dapat dibawa dan digerakkan oleh pesawat ruang angkasa bertenaga nuklir-listrik, misi Neptunus sangat menjanjikan penemuan ilmiah, kata Steffes.
Misi ini akan menggunakan sensor listrik dan optik di atas pesawat pengorbit dan tiga probe untuk merasakan sifat atmosfer Neptunus, kata Steffes, seorang ahli dalam penginderaan radio jarak jauh dari atmosfer planet. Secara khusus, misi ini akan mengumpulkan data tentang rasio unsur atmosfer di atmosfer Neptunus relatif terhadap hidrogen dan rasio isotop utama, serta gravitasi dan medan magnet planet ini. Ini akan menyelidiki dinamika sirkulasi atmosfer global, meteorologi dan kimia. Di Triton, dua pendarat akan mengumpulkan informasi atmosfer dan geokimia di dekat geyser di permukaan.
Tiga wahana masuk misi akan jatuh ke atmosfer Neptunus di tiga garis lintang yang berbeda - zona khatulistiwa, garis lintang tengah dan wilayah kutub. Desainer misi menghadapi tantangan dalam mentransmisikan data dari probe melalui atmosfer penyerap gelombang radio Neptunus. Laboratorium Steffes di Georgia Tech telah melakukan penelitian yang luas dan memperoleh pemahaman menyeluruh tentang cara mengatasi masalah ini, katanya.
Tim misi masih mendiskusikan seberapa dalam penyelidikan harus dikerahkan ke atmosfer Neptunus untuk mendapatkan data ilmiah yang bermakna. "Jika kita memilih frekuensi sinyal radio yang cukup rendah, kita bisa turun ke 500 hingga 1.000 atmosfer Bumi, yang merupakan 7.500 pon tekanan per inci persegi (PSI)," Steffes menjelaskan. "Tekanan itu mirip dengan apa yang dialami seorang kapal selam di lautan dalam."
Namun, kedalaman itu mungkin tidak diperlukan, menurut pemodel atmosfer tim misi, Steffes mengatakan. Probe akan dapat memperoleh sebagian besar informasi hanya pada 100 atmosfer Bumi, atau 1.500 PSI.
Sumber Asli: Rilis Berita Teknologi Georgia
