Urano, Netuno na mira da NASA para nova missão robótica

a missão Voyager 2 da NASA capturou esta imagem de Urano durante seu sobrevoo em janeiro de 1986, o único encontro com o distante gigante do gelo. A missão Voyager 2 da NASA capturou esta imagem de Urano durante seu sobrevoo em janeiro de 1986, o único encontro com o gigante do gelo distante. Credito: A NASA pediu aos cientistas que avaliassem como projetar e voar sondas espaciais robóticas para Urano e Netuno, o último dos planetas clássicos do sistema solar ainda a ser orbitado, provavelmente garantindo que os enormes mundos gelados estejam perto do topo da lista de tarefas da agência espacial nas próximas décadas.

liderou o Laboratório de propulsão a Jato, o estudo examinará ideias para orbitadores que poderiam ser despachados Urano e Netuno no final dos anos 2020 ou início dos anos 2030 e estudará as estruturas, composição e extensos sistemas lunares do planeta gigante.Um foco do estudo será projetar uma plataforma de espaçonave comum que poderia ser desenvolvida em duas cópias e lançada para Urano e Netuno por cerca de US $2 bilhões cada, de acordo com Jim Green, chefe da Divisão de ciência planetária da NASA.Mas Green disse que os cientistas deveriam olhar para conceitos reduzidos que poderiam ser desenvolvidos a menos custo.”Queremos identificar conceitos potenciais em um espectro de pontos de preço”, disse Green na segunda-feira em uma reunião de um grupo de trabalho científico patrocinado pela NASA dedicado à pesquisa de planetas externos. “Um dos nossos (impedimentos) para fazer as missões acontecerem é o enorme preço que leva para poder sair para o sistema solar externo.”O estudo é o primeiro passo burocrático em um esforço plurianual envolvendo custo independente e avaliações técnicas, revisão científica por pares e orçamento federal antes de uma missão a um dos planetas gigantes gelados vai da prancheta à realidade, disse Green.

os resultados do estudo serão apresentados a um painel de cientistas sentados pelo Conselho Nacional de pesquisa no início dos anos 2020. O Comitê do NRC se reúne uma vez por década para mapear as principais prioridades para os próximos 10 anos de pesquisa em ciência planetária, produzindo um relatório que classifica os conceitos de missão para consideração pelos tomadores de decisão da NASA.

a política da Agência Espacial é seguir as recomendações da pesquisa decadal.Uma missão a Urano ou Netuno provavelmente será uma missão multibilionária de classe emblemática no molde do orbitador Cassini da NASA voando ao redor de Saturno e uma sonda recentemente aprovada para voar repetidamente pela lua gelada de Júpiter Europa.

a sonda Voyager 2 da NASA encontrou Netuno em agosto de 1989. A sonda Voyager 2 da NASA encontrou Netuno em agosto de 1989. Crédito: NASA

o orçamento da NASA para a ciência planetária só pode apoiar o desenvolvimento de uma missão tão cara de cada vez, portanto, apenas o trabalho de baixo nível em um projeto principal de acompanhamento é acessível até depois que a missão Europa sai da terra em 2022.

“é óbvio que não vai ser fácil para ser capaz de, mesmo depois de chegarmos a Europa, sob a nossa cinto, para realmente executar a próxima grande missão, mas precisamos evoluir, para entender a nossa ciência prioridades e olhar para isso de uma forma que irá nos preparar para a próxima década, mas também utilizam as novas tecnologias e capacidades que têm de vir de cima (desde a última decadal survey),” Verde nesta segunda-feira.O último relatório de pesquisa decadal emitido em 2011 definiu os principais objetivos da ciência planetária da NASA como uma missão de retorno de amostra de Marte e uma sonda para Europa.O próximo Mars rover da NASA para lançamento em 2020 coletará e armazenará espécimes de rocha para recuperação e retorno à terra por uma futura missão, cumprindo o primeiro passo em uma odisséia multi-missão para trazer de volta amostras da superfície do planeta vermelho. E a NASA aprovou formalmente a sonda Europa flyby no início deste ano para avaliar a habitabilidade da lua gelada.Um orbitador de Urano foi o terceiro na linha na pesquisa decadal de 2011, mas o orçamento da NASA manterá a missão aterrada até pelo menos o final da década de 2020. Isso significa que a aprovação final da missão pela NASA depende dela se saindo bem na próxima avaliação decadal pelo Conselho Nacional de pesquisa.É provável que seja contra um forte apoio para uma missão robótica dedicada à Lua de Saturno Titã, que tem mares e rios de hidrocarbonetos líquidos como o metano, e outra missão emblemática a Marte para pegar as amostras coletadas pelo rover 2020.

uma missão de lander ou rover A Vênus também pode ganhar apoio no próximo relatório decadal. A superfície do mundo sufocante envolto em nuvens não foi explorada desde as missões de lander da era soviética na década de 1980.

espera-se que a NASA solicite estudos conceituais semelhantes em outros candidatos principais para futuras missões emblemáticas que se dirigem para a próxima pesquisa decadal, mas Urano e Netuno são os primeiros no lote.

um conceito para um orbitador de Urano e sonda de entrada atmosférica foi avaliado durante o último relatório de pesquisa decadal lançado em 2011. Credito: Pesquisa Decadal da NASA/NRC
um conceito para um orbitador de Urano e sonda de entrada atmosférica foi avaliado durante o último relatório de pesquisa decadal lançado em 2011. A NASA / NRC Decadal Survey

orbitadores para Urano e Netuno quase certamente dependerão de baterias nucleares alimentadas por plutônio, e o financiamento do governo dos EUA de produção adicional de plutônio de grau espacial garante que tais projetos tenham os recursos de energia de que precisam, disse Green.

engenheiros embalam pellets de plutônio-238, o isótopo adaptado para eletricidade no espaço, em geradores de radioisótopos. O decaimento natural do plutônio-238 produz calor, que é transferido através de casais termoelétricos para gerar eletricidade.”Seria depois de 2023, quando entrarmos na próxima década que consideraríamos usar o poder de radioisótopos para essas missões, se elas sobreviverem ao processo decadal, o que tenho certeza de que vão”, disse Green na segunda-feira.

a energia Nuclear é necessária para sondas nos confins do sistema solar, onde a luz solar é insuficiente para painéis solares. A Missão New Horizons da NASA a Plutão, a missão Cassini em Saturno e o rover Curiosity em Marte dependem atualmente de fontes de energia de plutônio.Urano Orbita cerca de 1,8 bilhões de milhas do sol, mais de três vezes mais longe do que Júpiter, e Netuno está posicionado a 2,8 bilhões de milhas de distância.Outros objetivos do estudo JPL incluem avaliar como as sondas de pesquisa Urano e Netuno poderiam se beneficiar de tecnologias avançadas de sensores, como instrumentação compacta e câmeras de alta resolução. O verde disse que o estudo também examina como a NASA poderoso Sistema de Lançamento Espacial, que está sendo considerado para o lançamento da Europa missão em 2022, pode permitir maior, mais capazes e menos arriscadas missões para Urano e Netuno que poderia fazer a viagem em uma fração do tempo viável se as sondas utilizadas um pequeno foguete.”Há esse sentimento subterrâneo de que precisamos voltar ao sistema solar externo, mas é tão difícil”, disse Heidi Hammel, astrônoma planetária que é vice-presidente executiva da Associação de Universidades de pesquisa em Astronomia. “Estamos trabalhando em tecnologia para torná-la não tão difícil e tão cara.”

Netuno e sua maior lua Tritão são retratados nesta visão da missão Voyager 2 da NASA em 1989. Neptuno e sua maior lua Tritão são retratados nesta visão da missão Voyager 2 da NASA em 1989. A NASA também encarregou o JPL de identificar maneiras pelas quais Parceiros internacionais poderiam participar das missões e estabelecer uma equipe de definição científica para Urano e Netuno.Alguns cientistas vêem Urano e Netuno como o próximo passo lógico na exploração estratégica do sistema solar, e orbitadores para um ou ambos os planetas enormes poderia chegar cerca de meio século após seus primeiros encontros pela sonda Voyager 2 da NASA.”O decadal planetário coloca uma missão de Urano muito alta”, disse Green a repórteres em julho em um briefing durante o sobrevoo da New Horizons em Plutão. “Mesmo que sejam planetas gigantes-Urano e Netuno — eles têm muitas diferenças de composição importantes em relação aos grandes gigantes gasosos — que são principalmente hidrogênio e hélio — que é Saturno e Júpiter. Chamamos esses — Urano e Netuno-gigantes de gelo porque eles têm muita amônia e outro material.Os cientistas acreditam que Urano e Netuno são compostos principalmente de rocha e gelo, com uma atmosfera densa e em camadas. Os pesquisadores não têm certeza de onde tiraram tanto gelo, mas alguns especialistas acreditam que Urano e Netuno foram bombardeados com congelados primordial objetos do Cinturão de Kuiper, um anel de frígida proto-mundos além de Netuno que contém Plutão e mais dezenas de nação do tamanho de planetas anões.Descobertas surpreendentes do sobrevôo da New Horizons de Plutão, revelando o diminuto mundo gelado para mostrar sinais de fluxos glaciais aparentes e atividade geológica contínua, renovaram a atenção nas bordas mais distantes inexploradas do sistema solar, como o cinturão de Kuiper.”Nossa nova fronteira é a parte externa do sistema solar”, disse Green.Pelo menos algumas das luas dos planetas gigantes externos, como o tritão de Netuno, são provavelmente remanescentes intactos do antigo Cinturão de Kuiper que foram capturados bilhões de anos atrás.”Se quisermos voltar a um objeto do Cinturão de Kuiper (depois da New Horizons), talvez não tenhamos que entrar no Cinturão de Kuiper para obtê-lo”, disse Green em julho. “Podemos querer ir a Netuno para visitar Tritão, que está mais perto. Embora Netuno esteja a uma distância incrível, ainda não está tão longe quanto alguns dos objetos do Cinturão de Kuiper.”

a NASA criou este gráfico de comparação de tamanho para os planetas externos gigantes do sistema solar com base em imagens das Missões Voyager. Crédito: NASA / JPL-Caltech
a NASA criou este gráfico de comparação de tamanho para os planetas externos gigantes do sistema solar com base em imagens das Missões Voyager. Credito: NASA / JPL-Caltech

“”o anúncio de ontem de Jim Green significa que o próximo decadal estará melhor posicionado para identificar uma missão realista e capaz, e seu custo”, disse Hofstadter ao Spaceflight Now.

para William McKinnon, geólogo Planetário da Universidade de Washington, em St. Louis, outra visita a Urano ou Netuno seria fascinante, ele diz ao Spaceflight agora.Mas McKinnon, que atualmente analisa novos dados sobre Plutão da New Horizons, traz uma preocupação muitas vezes negligenciada entre os cientistas que trabalham em sondas para destinos distantes: leva décadas para projetar, construir e voar tal missão, seguido por mais anos de processamento de dados.

“uma missão gigante de gelo, presumivelmente um orbitador, está, infelizmente, no horizonte, no que diz respeito à minha vida útil, então saúdo aqueles que viverão para vê-la!”

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