De ruimte is enorm uitgestrekt, en zelfs ons eigen zonnestelsel strekt zich uit over miljarden kilometers. Op aarde bedraagt ​​de snelste dagelijkse reissnelheid ongeveer 800 km/uur in een commercieel vliegtuig. Met die snelheid duurt een vlucht van Los Angeles naar New York iets meer dan vijf uur, en een reis rond de wereld zou ongeveer 50 uur duren.

Daarentegen zou het bereiken van de maan met een snelheid van 800 kilometer per uur bijna 500 uur duren, terwijl een reis naar Venus ongeveer 50.000 uur zou vergen. Bemande ruimtevluchten, zoals blijkt uit de driedaagse reis van Apollo 11 naar de maan in 1969, vinden plaats met veel hogere snelheden.

Voorbij de maan groeien de transittijden van dagen tot maanden of zelfs jaren. Een reis naar Mars duurt doorgaans negen maanden. Het zou meer dan drie jaar duren om Jupiter te bereiken met de huidige bemande raketten. Hoe zit het met Neptunus, de planeet die het verst van de zon verwijderd is?

Hoe lang duurt het om Neptunus te bereiken?

Neptunus bevindt zich ongeveer 4,5 miljard kilometer van de zon. Wanneer de aarde zich aan de kant van haar baan bevindt die het dichtst bij Neptunus ligt, liggen de twee werelden ongeveer 4,7 miljard kilometer uit elkaar. Reizen met een snelheid van 800 km/u in een passagiersvliegtuig zou die reis over 600 jaar uitstrekken – een onhaalbare tijdschaal.

Snellere ruimtevaartuigen hebben Neptunus in veel kortere tijd bereikt. Voyager2, gelanceerd in 1977, arriveerde in 1989 na twaalf jaar, met een gemiddelde snelheid van ongeveer 60.000 km/uur. De Parker Solar Probe, die momenteel in een baan om de zon draait, heeft het record voor het snelste door de mens gemaakte object en bereikt snelheden van bijna 600.000 km/u. Als een sonde onderweg die snelheid zou kunnen aanhouden, zou hij Neptunus binnen ongeveer tien maanden bereiken.

De huidige missieontwerpen streven naar een transittijd van ongeveer vijftien jaar – een evenwicht tussen voortstuwingsefficiëntie en missiekosten. Het aandringen op sneller reizen zou het afstoten van wetenschappelijke ladingen noodzakelijk maken, terwijl langere reizen de operationele kosten zouden opdrijven.

Wanneer gaan we naar Neptunus?

Er is nog geen ruimtevaartorganisatie die een missie naar Neptunus heeft afgerond, maar prognoses wijzen erop dat er nog minstens een decennium zal verstrijken voordat een nieuwe sonde wordt gelanceerd, met aankomstdata in de jaren 2050. De door NASA voorgestelde Neptune Odyssey zou in 2033 gelanceerd worden en eind 2040 Neptunus bereiken. De Tianwen-5 van de China National Space Administration zou in 2040 gelanceerd kunnen worden en in 2058 arriveren.

Andere geavanceerde concepten zijn onder meer de Nautilus, gepland voor lancering in 2042 en aankomst in 2057, en de Arcanum-missie, met een Triton-lander, die naar verwachting in 2030 zal worden gelanceerd en in 2045 zal arriveren.

Van goedkeuring tot lancering schat NASA een doorlooptijd van ongeveer zes jaar, wat de uitgebreide planning onderstreept die nodig is voor inspanningen in de ruimte.

Waarom zouden we naar Neptunus gaan?

Neptunus is een ijsreus, die voornamelijk bestaat uit water, ammoniak en methaan – een geheel andere samenstelling dan de door waterstof-helium gedomineerde gasreuzen Jupiter en Saturnus. Het bestuderen van de structuur en evolutie ervan levert belangrijke inzichten op in de planetaire vorming in het hele zonnestelsel.

De grootste maan, Triton, is even overtuigend. Tijdens de vlucht van Voyager 2 in 1989 werden oppervlaktescheuren blootgelegd die wijzen op de aanwezigheid van ondergronds water. De retrograde baan van Triton en de steile helling van 157° wijzen naar een gevangen object in de Kuipergordel, wat een uniek venster biedt op de geschiedenis van het buitenste zonnestelsel.

De combinatie van de planetaire samenstelling van Neptunus, het potentieel van Triton voor water en de nabijheid van een veroverd lichaam uit de Kuipergordel maken het Neptuniaanse systeem tot een zeldzaam laboratorium voor het bevorderen van ons begrip van de planetaire wetenschap.