Новая миссия к Плутону может ответить на вопросы, поднятые New Horizons
Плутон по прежнему занимает особое место в сердцах ученых. Для этого существуют практические причины — у Плутона есть тайны, которые нужно раскрыть, и зонд New Horizons, последний космический аппарат, посетивший систему планеты, не только ответил на некоторые из них, но и добавил нерешенные вопросы. Для исследования этих тайн многопрофильная команда из десятков университетов и исследовательских институтов предложила Persephone — миссию к системе Плутона, которая может продлиться 50 лет.
В 2015 году New Horizons пролетел мимо системы Плутона, которая теперь технически считается частью пояса Койпера. Миссия собрала данные о карликовой планете и ее уникальном спутнике Хароне.
У ученых было время проанализировать данные этой миссии, но они хотят большего — в частности, данных о некоторых особенностях поверхности, которые они наблюдали.
Согласно статье, опубликованной еще в 2021 году, «Персефона» призвана ответить на четыре основных научных вопроса :
- «Как эволюционировала популяция объектов пояса Койпера?»
- «Каковы частицы и магнитное поле пояса Койпера?»
- «Как изменились поверхности Плутона и Харона?»
- «Какова внутренняя структура Плутона и Харона?»
Последнее может быть самым интригующим, так как ответ на вопрос о внутренней структуре Плутона может заключаться в том, что у него есть подповерхностный океан, несмотря на то, что он находится так далеко от Солнца.
Для этого уже есть некоторые доказательства, поскольку у Плутона, по-видимому, активная поверхность, а ледяной покров под названием Sputnik Planitia потенциально может быть вызван подповерхностным океаном. Но у нас пока недостаточно данных, чтобы доказать это.
Именно для этого и предназначена «Персефона». К сожалению, с неумолимой логикой орбитальной механики и текущими ограничениями на двигательные технологии любая такая миссия займет несколько десятилетий, даже с гравитационной помощью Юпитера.
Проект миссии «Персефона» рассчитан почти на 31 год, включая 28-летнюю фазу полета и трехлетний период обращения вокруг Плутона и Харона. После этого она могла бы расширить свою деятельность и посетить другие объекты пояса Койпера, чтобы помочь ограничить разброс различных видов объектов на этом огромном участке космоса.
Долгое время в пути можно сократить за счет разработки более эффективной ядерной электрической двигательной системы, которая может сократить полет на 2 года даже при более тяжелой полезной нагрузке, чем в настоящее время запланировано для Persephone.
При этом Персефона должны быть оснащена набором датчиков, независимо от ее двигательной установки, которые могут быть «использованы для изучения любого объекта, встреченного во время полета“. Согласно плану полета, в их число входят Юпитер и его луны. Эти датчики включают камеры, спектрометры, радары, магнитометры и альтиметры для достижения необходимых научных целей миссии.
Критически важным отличием миссии является то, что она разработана как орбитальный, а не пролетный аппарат. По словам авторов, большая часть данных, которые необходимо собрать, будет невозможна для сбора за короткий период, который обеспечит один лишь пролет системы. Но орбитальный аппарат сможет оставаться поблизости и собирать данные в течение трехлетнего периода как о Плутоне, так и о Хароне, включая динамику их активной поверхности.
Это предложение — лишь одно из многих предложений миссий к внешним планетам, ищущих дальнейшего финансирования, и предварительная оценка в $3 млрд ставит его в более высокий ценовой диапазон этих миссий. Но если она будет профинансирована, она может дать ответы на вопросы, которые поставил New Horizons, даже если для этого потребуется несколько десятилетий.