science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA wil een goedkope missie sturen om Neptunus-maan Triton . te verkennen

Promotieposter voor de 50e Lunar and Planetary Science Conference. Krediet:LPI/LPSC

In de komende jaren, NASA heeft enkele gewaagde plannen om voort te bouwen op het succes van de New Horizons-missie. Dit ruimtevaartuig schreef niet alleen geschiedenis door in 2015 voor het eerst langs Pluto te vliegen, sindsdien heeft het daarop een vervolg gekregen door de eerste ontmoeting in de geschiedenis met een Kuipergordel-object (KBO) - 2014 MU69 (ook bekend als Ultima Thule).

Gezien de rijkdom aan gegevens en verbluffende beelden die het resultaat waren van deze gebeurtenissen (die NASA-wetenschappers nog steeds verwerken), andere even ambitieuze missies om het buitenste zonnestelsel te verkennen, worden overwogen. Bijvoorbeeld, er is het voorstel voor het ruimtevaartuig Trident, een Discovery-klasse missie die dingen zou onthullen over de grootste maan van Neptunus, Triton.

Deze bevindingen werden gepresenteerd op de 50e Lunar and Planetary Science Conference 2019, die plaatsvond van 19 tot 22 maart in The Woodlands, Texas. Op deze jaarlijkse conferentie kunnen planetaire wetenschapsspecialisten van over de hele wereld samenkomen om missievoorstellen en de nieuwste resultaten uit hun respectievelijke onderzoeksgebieden te delen.

Hier presenteerden Karl L. Mitchell en zijn collega's van NASA's Jet Propulsion Laboratory en het Lunar and Planetary Institute (LPI) hun voorstel voor een kosteneffectieve flyby-missie van Triton. Het idee vraagt ​​om een ​​ruimtevaartuig aangedreven door een Multi-Mission Radio-isotope Thermo-elektrische Generator (MMRTG) -batterij die zou passen onder de kostenkloof van het Discovery-programma.

Zoals ze in hun krant stellen, deze missie zou een kosteneffectieve manier zijn om voort te bouwen op de successen van de New Horizons-missie:

"New Horizons heeft effectief de wetenschappelijke waarde aangetoond van snelle flybys in het buitenste zonnestelsel. Trident's ontmoeting met Triton zal even snel zijn, met behulp van teledetectie-instrumenten met grote openingen en sensoren met een hoge hoekresolutie die miljoenen tot tienduizenden kilometers bedienen voordat ze het dichtst naderen. Gegevens worden verzameld over meerdere dagen rond de ontmoeting, en keerde terug in de loop van een jaar."

Deze missie zou tegen 2026 gelanceerd worden om te profiteren van een zeldzame uitlijning van de planeten, wat een efficiënte zwaartekrachtondersteuning met Jupiter en een vlucht van Triton mogelijk zou maken tijdens een geschikt moment in zijn baan. De timing zou ook gunstig zijn omdat het de missie in staat zou stellen om getuige te zijn van seizoensveranderingen die momenteel plaatsvinden op de grootste maan van Neptunus.

Deze veranderingen zijn het resultaat van Tritons gekantelde baan rond Neptunus (~23°, ten opzichte van de evenaar), waardoor het ene halfrond de zomer ervaart terwijl het andere de winter ervaart. Wanneer een halfrond de zomer beleeft, de bevroren stikstof, methaan, en koolmonoxide op het oppervlak van Triton sublimeert in gas, wat de atmosfeer verdikt.

Als de seizoenen veranderen, die elke 40 jaar gebeurt, dit gas bevriest dan en daalt af om weer ijs op het oppervlak te vormen. De laatste missie om Triton te bezoeken was het ruimtevaartuig Voyager 2, die in 1989 een vlucht langs de maan maakte toen de planeet de lente beleefde. Toen astronomen de maan in 2010 observeerden met behulp van de Very Large Telescope (VLT), ze merkten op dat de atmosfeer aanzienlijk dikker werd.

Dit was consistent met de wisseling van seizoenen op Triton, die in 2000 de zomerzonnewende was gepasseerd en toen begon af te koelen. tegen 2026, het zuidelijk halfrond zal de winter beleven, wat betekent dat de Trident-missie een completer beeld kan krijgen van seizoensveranderingen op de maan. In aanvulling, de Trident-missie zal de pluimactiviteit van Triton kunnen zien en nader kunnen bestuderen.

Deze pluimen zijn het resultaat van het feit dat Triton geologisch actief is (in tegenstelling tot de meeste manen in het zonnestelsel). Dit resulteert in cryovulkanisme, waar vloeibare ammoniak en stikstofgas door het oppervlak barsten en materiaal naar hoogten tot 8 km (5 mijl) sturen. Het onderzoeken van deze pluimen zal dingen onthullen over Triton's ondergrondse omgeving, waarvan wordt aangenomen dat het een binnenzee herbergt.

Net als Europa, Ganymedes, Enceladus, Titan, Ceres en andere lichamen in het zonnestelsel, deze oceaan wordt verondersteld het resultaat te zijn van geothermische verwarming aan de kern-mantelgrens. Gecombineerd met de aanwezigheid van organische moleculen, de aanwezigheid van vloeibaar water en energie zou ook kunnen betekenen dat Triton in staat is leven te ondersteunen.

In dit opzicht, een missie naar Triton zou in overeenstemming zijn met de doelen van de NASA Roadmaps to Ocean Worlds (ROW) groep, die onder toezicht staat van de Outer Planets Assessment Group (OPAG) van het bureau. Hetzelfde geldt voor de Planetary Decadal Survey van 2013, die prioriteit gaf aan de verkenning van oceaanwerelden in ons zonnestelsel in de hoop bewijs van leven te vinden.

Laatste, maar niet de minste, een missie naar Triton zou ook helpen bij het oplossen van lopende vragen over de oorsprong van deze mysterieuze maan. Momenteel, de meest algemeen aanvaarde theorie is dat Triton eigenlijk een kleine planeet was die uit de Kuipergordel werd geschopt en door Neptunus werd gevangen. Recente studies hebben ook aangetoond dat zijn komst waarschijnlijk de bestaande manen van Neptunus heeft vernietigd, waarvan het puin samenkwam om te vormen wat we daar vandaag zien.

Duidelijk, een van de grootste prestaties van de New Horizons-missie is dat er hernieuwde belangstelling is voor de verkenning van het buitenste zonnestelsel. Nadat de historische Voyager-missies voorbij de baan van Neptunus kwamen, er was een beetje een stilte toen het onderzoek meer gericht werd op missies naar een lage baan om de aarde (LEO) en de directe buren van de aarde.

Maar door de aandacht te vestigen op het buitenste zonnestelsel met een aantal missies gepland voor het volgende decennium, we staan ​​klaar om meer te leren over de vorming en evolutie van het zonnestelsel. Met een beetje geluk, we zouden zelfs veelbetekenende indicatoren van buitenaards leven kunnen vinden, wat de grootste ontdekking in de geschiedenis van de ruimteverkenning zal zijn.