Een team van het Southwest Research Institute dat interne onderzoeksfondsen gebruikt, heeft verschillende ontdekkingen gedaan die het bereik en de waarde van een toekomstige Pluto-orbitermissie vergroten. De doorbraken definiëren een brandstofbesparende orbitale tour en tonen aan dat een orbiter de verkenning in de Kuipergordel kan voortzetten na het onderzoeken van Pluto. Deze en andere resultaten van het onderzoek zullen deze week worden gerapporteerd tijdens een workshop over toekomstige verkenning van Pluto en Kuipergordel op de bijeenkomst van de American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences in Knoxville, Tennessee.

Associate Vice President en planetaire wetenschapper Dr. Alan Stern leidt het SwRI-onderzoek. Het team ontdekte voor het eerst hoe tal van belangrijke wetenschappelijke doelen kunnen worden bereikt met behulp van zwaartekrachthulp van Pluto's gigantische satelliet, Charon, in plaats van drijfgas, waardoor de orbiter herhaaldelijk van baan kan veranderen om verschillende aspecten van Pluto te onderzoeken, zijn atmosfeer, zijn vijf manen, en zijn zonnewind-interacties tot meerdere jaren. De tweede prestatie toont aan dat, bij het voltooien van zijn wetenschappelijke doelstellingen bij Pluto, de orbiter kan dan de zwaartekracht van Charon gebruiken om uit het systeem te ontsnappen zonder brandstof te gebruiken, het ruimtevaartuig in de Kuipergordel slingeren om hetzelfde elektrische voortstuwingssysteem te gebruiken dat het gebruikte om de baan van Pluto binnen te gaan om vervolgens andere dwergplaneten en kleinere Kuipergordellichamen te verkennen.

"Dit is baanbrekend, "zei Stern. "Vroeger, NASA en de planetaire wetenschappelijke gemeenschap dachten dat de volgende stap in de verkenning van de Kuipergordel zou zijn om te kiezen tussen 'diep gaan' in de studie van Pluto en zijn manen of 'breed gaan' door kleinere Kuipergordel-objecten en een andere dwergplaneet te onderzoeken ter vergelijking met Pluto . De planetaire wetenschappelijke gemeenschap debatteerde wat de juiste volgende stap was. Onze studies tonen aan dat je beide in één missie kunt doen:het is een game changer."

Het team omvat ook ruimtevaartingenieur en missieontwerper Dr. Mark Tapley en planetaire wetenschapper Dr. Amanda Zangari, evenals projectmanager John Scherrer en softwareleider Tiffany Finley, allemaal van SwRI's Space Science and Engineering Division.

Finley ontwierp de Pluto-orbitale tour rond tientallen Charon-zwaartekrachtassistentiemanoeuvres. "Deze tour is verre van geoptimaliseerd, toch is het in staat om vijf of meer vluchten te maken van elk van Pluto's vier kleine manen, tijdens het onderzoeken van Pluto's polaire en equatoriale gebieden met behulp van vliegtuigveranderingen. Het plan maakt ook een uitgebreide ontmoeting met Charon mogelijk voordat het in Pluto's atmosfeer duikt voor bemonstering voordat het vaartuig Charon nog een laatste keer gebruikt om te ontsnappen naar de Kuipergordel voor nieuwe opdrachten. " ze zei.

Tapley's werk toonde aan dat een elektrisch voortstuwingssysteem vergelijkbaar met dat van NASA's Dawn-missie de orbiter zou kunnen aandrijven om het naar andere bekende Kuipergordel-objecten te laten vliegen, inclusief een van een aantal dwergplaneten. "In feite, we hebben ontdekt dat het zelfs mogelijk is om na het bestuderen van Pluto een tweede dwergplaneet in de Kuipergordel te bereiken en er vervolgens in een baan rond te draaien!" zei Tapley.

In aanvulling, Zangari leidde een afzonderlijke studie die missies onderzocht naar de 45 grootste Kuipergordel-objecten en dwergplaneten, met lanceringen mogelijk tussen 2025 en 2040. Haar werk schetste mogelijke missies van 25 jaar of minder naar dwergplaneten Eris en Sedna via Jupiter-Neptunus swingbys, Quaoar, Merk, Haumea via Jupiter-Saturnus swingbys, en Varuna na een Jupiter-Uranus-flyby. Een document waarin dit werk wordt beschreven, is geaccepteerd door de Journal of Spacecraft and Rockets .

"Wie had gedacht dat een enkele missie met reeds beschikbare elektrische voortstuwingsmotoren dit allemaal zou kunnen doen?" zei Stern. "Nu ons team heeft aangetoond dat de planetaire wetenschappelijke gemeenschap niet hoeft te kiezen tussen een Pluto-orbiter of langsvliegen van andere lichamen in de Kuipergordel, maar kan beide hebben Ik noem deze gecombineerde missie de 'gouden standaard' voor toekomstige verkenning van Pluto en Kuipergordel."

Het team zal de komende maanden meer van hun bevindingen publiceren en de kenmerken van het ruimtevaartuigsysteem bepalen die nodig zijn om de "gouden standaard" Pluto-orbiter-Kuipergordel-ontdekkingsmissie te volbrengen.