A missão New Horizons da NASA nos ensinou muito sobre Plutão, o planeta anão de gelo. Mas a espaçonave passou rapidamente por Plutão tão rapidamente que só conseguimos imagens de alta resolução de um lado do planeta, o chamado "lado do encontro". A New Horizons nos deu um grande salto no entendimento, mas de certa forma, fez mais perguntas do que respondeu.
O próximo passo é claramente um orbitador, e agora a NASA está começando a considerar seriamente um.
A NASA concedeu financiamento ao Southwest Research Institute (SwRI) para começar a desenvolver a idéia. O SwRI tem a tarefa de investigar "os atributos importantes, a viabilidade e o custo de uma possível futura missão do orbitador de Plutão".
Está longe de ser uma coisa certa. Este estudo é um dos 10 aprovados pela NASA antes da próxima Pesquisa Decadal de Ciência Planetária. O estudo desenvolverá requisitos de projeto para um orbitador e sua carga útil, fará algumas estimativas preliminares de custos e avaliará os riscos para novas tecnologias necessárias para a missão. Os resultados deste estudo serão entregues ao Estudo Decadal Planetário da Academia Nacional, que começa em 2020.
A New Horizons visitou Plutão antes de ir mais fundo no Cinturão de Kuiper e visitar o MU69 2014, um Objeto do Cinturão de Kuiper (KBO), também conhecido como Ultima Thule. A sonda pode até visitar um terceiro KBO. O Orbiter de Plutão proposto seguiria um caminho semelhante.
"Estamos entusiasmados por ter essa oportunidade de informar as deliberações da pesquisa decadal com este estudo", disse a Dra. Carly Howett, do SwRI, que lidera o esforço. "Nosso conceito de missão é enviar uma única espaçonave para orbitar Plutão por dois anos terrestres antes de partir para visitar pelo menos um KBO e outro planeta anão KBO".
O trabalho anterior do SwRI sobre um orbitador de Plutão lançou as bases para este estudo. Em 2018, o SwRI usou seus próprios fundos de pesquisa para desenvolver a ideia de uma excursão orbital que pode investigar Plutão e depois seguir para o Cinturão de Kuiper.
"... é possível usar assistentes de gravidade da maior lua de Plutão, Charon, para escapar da órbita de Plutão e voltar ao Cinturão de Kuiper ..."
Dr. Alan Stern, Instituto de Pesquisa Southwest
"Em um estudo financiado pelo SwRI que precedeu esse novo estudo da NASA, desenvolvemos um tour orbital do sistema Plutão, mostrando que a missão era possível com veículos de lançamento de capacidade planejados e sistemas de propulsão elétricos existentes", disse o Dr. Alan Stern, pesquisador principal do SwRI. da missão New Horizons, bem como do estudo financiado pelo SwRI. “Também mostramos que é possível usar assistentes de gravidade da maior lua de Plutão, Charon, para escapar da órbita de Plutão e voltar ao Cinturão de Kuiper para a exploração de mais KBOs como MU69 e pelo menos mais um planeta anão em comparação com Plutão. "
O principal obstáculo em uma missão orbital para Plutão é o propulsor. É preciso muito propulsor para orbitar em torno de Plutão e estudar suas luas, sua atmosfera, suas interações com o vento solar e outros aspectos do sistema de Plutão. Mas o estudo de 2018 mostrou que um orbitador de Plutão poderia usar assistentes de gravidade do satélite de Plutão, Charon, para estudar Plutão por vários anos, e poderia usar a mesma assistência de gravidade para se aprofundar no Cinturão de Kuiper. É semelhante à maneira como a missão Cassini usou a grande lua de Saturno, Titã.
"Isso é inovador", disse Stern sobre o estudo de 2018. “Anteriormente, a NASA e a comunidade científica do planeta pensavam que o próximo passo na exploração do Cinturão de Kuiper seria escolher entre 'aprofundar-se' no estudo de Plutão e suas luas ou 'ampliar-se' examinando objetos menores do Cinturão de Kuiper e outro planeta anão. comparação com Plutão. A comunidade científica planetária debateu qual era o próximo passo certo. Nossos estudos mostram que você pode fazer as duas coisas em uma única missão: é uma virada no jogo. "
O plano de 2018 também permitiu um encontro de perto com Charon, o maior satélite de Plutão, além de outros sobrevôos lunares.
Tiffany Finley é líder de software na Divisão de Ciência e Engenharia Espacial do SwRI. "Este passeio está longe de ser otimizado, mas é capaz de realizar cinco ou mais sobrevôos em cada uma das quatro pequenas luas de Plutão, enquanto examina as regiões polares e equatoriais de Plutão usando mudanças de avião", disse Finley. "O plano também permite um amplo encontro de perto com Charon antes de mergulhar na atmosfera de Plutão para amostragem antes que a nave use Charon uma última vez para escapar para o Cinturão de Kuiper para novas tarefas", disse ela.
O estudo de 2018 também mostrou que um Orbiter de Plutão poderia usar o mesmo sistema de propulsão de íons xenônio da missão Dawn para viajar para outros objetos do cinturão de Kuiper. Também mostrou que o orbitador poderia entrar em órbita em torno de outro planeta anão no Cinturão de Kuiper.
"Quem pensaria que uma única missão usando motores de propulsão elétricos já disponíveis poderia fazer tudo isso?" Stern disse sobre o estudo de 2018. “Agora que nossa equipe demonstrou que a comunidade científica planetária não precisa escolher entre um orbitador de Plutão ou sobrevôos de outros corpos no Cinturão de Kuiper, mas pode ter os dois, eu chamo essa missão combinada de 'padrão-ouro' para o futuro Plutão. e exploração do Cinturão de Kuiper. ”
Existem vários obstáculos que um Orbitador de Plutão precisa enfrentar. Um é a comunicação de dados. A New Horizons tinha apenas 16 GB de armazenamento de dados e levou 16 meses para transmitir todos os dados do voo de Plutão de volta à Terra. Obviamente, isso não funcionará para um orbitador. É simples aumentar o armazenamento de dados, mas será necessário um sistema de transmissão de dados muito mais poderoso.
É um bom sinal de que a NASA decidiu financiar um estudo mais detalhado da proposta de Plutão Orbiter do SwRI. O SwRI tem um forte histórico de gerenciamento de missões, incluindo Juno, New Horizons e IBEX. Eles também desenvolveram tecnologias e instrumentos para várias missões da NASA e da ESA.
Graças à New Horizons, sabemos que Plutão é muito mais complexo do que pensávamos. Sabemos que a superfície de Plutão é muito mais ativa do que poderíamos imaginar. Sabemos que Plutão tem uma atmosfera e pensamos que Plutão já teve líquido em sua superfície. Plutão também pode ter um oceano sub-superficial, possivelmente ligado ao chamado coração de Plutão, a Região de Tombaugh.
New Horizons realmente nos deu apenas uma foto de Plutão. É um instantâneo extremamente atraente, mas o sobrevôo durou apenas cerca de 24 horas e há muito mais a aprender.
Mais:
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- Comunicado de imprensa de 2018: EQUIPE SWRI FAZ REVOLUCIONÁRIOS ESTUDANDO MISSÃO ORBITER PLUTO
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