©Rick Sternbach / Keck Institute for Space Studies
A következő címkéjű bejegyzések mutatása: űrszonda. Összes bejegyzés megjelenítése
A következő címkéjű bejegyzések mutatása: űrszonda. Összes bejegyzés megjelenítése
2013. április 6., szombat
A NASA aszteroidát szállítana a Holdhoz
100 millió dollárt irányoztak elő a NASA-nak a hónap elején egy olyan ember nélküli küldetés előkészítéséhez, melynek keretében egy kisebb aszteroidát hoznának a Föld közelébe.
2008. november 2., vasárnap
Új európai aszteroida-szonda tervek
Az Európai Űrügynökség egy olyan új űreszközt tervez, amely leszállna egy földközeli aszteroidán és 300 gramm anyagmintát gyűjtene a felszinén. Ha az ESA jóváhagyja a Marco Polo nevű küldetés részletes tervét, az indításra 2017-ben kerülne sor, a program teljes költsége pedig 300 millió euró lenne.
A legvalószínűbb forgatókönyv szerint a szondát Szojuz rakétával indítanák Kourouból. A Föld körül keringve fokozatosan távolodna, majd elindulna a kisbolygó irányába. Miután megérkezett, elkezdődne a néhány hónapig tartó térképezési fázis. A mérések alapján a küldetésirányítok kijelölik a landolási helyet. A begyűjtött mintát a szonda visszahozná a Föld közelébe, ahol egy ejtőernyő nélküli kapszulával szállna le.
A küldetés hasonlítana a sikertelen japán Hayabusa űrszondáéhoz, amely 2005-ben repült az Itokawa kisbolygóhoz.
A legvalószínűbb forgatókönyv szerint a szondát Szojuz rakétával indítanák Kourouból. A Föld körül keringve fokozatosan távolodna, majd elindulna a kisbolygó irányába. Miután megérkezett, elkezdődne a néhány hónapig tartó térképezési fázis. A mérések alapján a küldetésirányítok kijelölik a landolási helyet. A begyűjtött mintát a szonda visszahozná a Föld közelébe, ahol egy ejtőernyő nélküli kapszulával szállna le.
A küldetés hasonlítana a sikertelen japán Hayabusa űrszondáéhoz, amely 2005-ben repült az Itokawa kisbolygóhoz.
2007. december 15., szombat
A NASA is beszáll a MoonLite holdprogramba
A NASA jövő év közepétől részt venne az év elején bejelentett nagy-britanniai MoonLite holdszonda programjának előkészítésében. A szonda a tervek szerint 2012-ben indul útnak, pályára áll a Hold körül és négy penetrátort lő ki a felszínre, amelyek a holdrengéseket figyelik. A programban a NASA-n kívül az Indiai Űrügynökség is rész vesz.
2007. november 18., vasárnap
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 3. rész
Spacedaily, 2001
A Galileo és a Cassini űrszondák után a következô logikus lépés az lenne, ha a két külsô gázbolygóhoz, az Uránuszhoz és a Neptunuszhoz is űrszondát küldenénk. Annak ellenére, hogy a Neptunusz távolabb van az Uránusznál, további tanulmányozását fontosabbnak tartják az Uránusz kutatásánál. Ennek egyik oka az Uránusz felhôit eltakaró nagy magasságú ködréteg. Ezt azonban ki lehet küszöbölni közeli-infravörös kamerákkal, melyek segítségével a Földrôl is végeztek már megfigyeléseket. Az Uránusz viharai legalább olyan látványosak, mint amilyenek a Neptunuszon vannak.
2007. november 9., péntek
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 2. rész
Spacedaily, 2001
Néhány más fontos külsô-naprendszer kutatására szánt küldetés terve annyira összetett, hogy még nem sikerült költségeit a milliárd dolláros tartomány alá csökkenteni. Pl. az Európa hold kutatásának következô nyilvánvaló lépése egy leszálló egység lesz, melynek műszerei vizsgálnák a hold felszínét és az élet nyomai után kutatnának. De a Stetson által Europa Pathfinder néven leírt leszálló egység költsége is milliárd dolláros lehet. Az Europa Pathfinder egy 220 kg tömegű szerkezet, melyet az Europa Orbiter alapján megépített szonda szállítaná a célégitesthez. Az anyaszonda pályára állna az Európa körül és két hetes térképezési fázis után a megfelelô leszállókörzet megtalálásával indítaná a leszálló egységet.
A lander kis szilárd hajtóanyagú hajtóművel térne le a pályáról, majd egy nagyobbal fékezné le mozgását, míg el nem éri a 100 m/sec leszállási sebességet. A 30 kg tömegű műszeres rész 3 légzsákkal érné el a felszínt, melyek megvédenék az érzékeny berendezéseket a becsapódástól. A leszállás alatt a leszálló egység egy korong alakú szerkezet lenne, élein antennákkal, melyek bármilyen helyzetben képesek adatokat sugározni. Az adattovábbító rendszer akkumulátorai 3.5 napig szolgáltatnának energiát, rádióizotópos generátorral (RTG) ellátva azonban sokkal hosszabb ideig müködnének.
A leszálló egységet alaposan sterilizálni kellene. Ezt azóta tartják szükségesnek, mióta az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiája (National Academy of Sciences) egyik kutató csoportja 2000-ben arra a következtetésre jutott, hogy az Európa felszín alatti vízkészletének földi baktériumokkal történô beszennyezésének nagyobb a kockázata, mint pl. a Mars esetleges beszennyezése. Másrészt a Jupiter környezetében uralkodó erôs sugárzásnak is erôteljes sterilizáló hatása van az űrszondák külsô részén.
Mint neve is mutatja, a leszálló egység műszerezettségének elsôdleges célja nem az élet nyomainak keresése, hanem inkább a felszín tulajdonságainak vizsgálata, melynek eredményeit felhasználhatják a késôbbi, élet után kutató nagyméretű leszálló egységek építésénél. Az Europa Pathfinder felvételeket készítene a felszínrôl és lézeres spektrométerrel meghatározná a kémiai összetételét. Ezenkívül pedig mérné a felszín sugárzási szintjét és egy szeizmométerrel figyelné a felszínt borító jégréteg töredezését, melynek segítségével meg lehet határozni a jégréteg vastagságát (Ez csak abban az esetben, ha a jég túl vastag, és a korábbi Europa Orbiter radar berendezésével nem lehet megmérni). A jégréteg töredezését az árapály és a meteorit becsapódások okozhatják.
Tudományos szempontból azonban a szerkezet nagyon korlátolt. Lehetséges, hogy nem tud azoknál a rétegeknél mélyebbre behatolni, amelyeket a Jupiter erôs sugárzása jelentôsen megváltoztatott, lebontva minden biológiailag érdekes vegyületet.
Tudva azt, hogy egy ilyen szerkezet költsége 850-900 millió dollár körül mozogna, valószínűleg egyszerűbb lenne már elsô alkalommal egy drágább, de sokkal több információt gyűjtô leszálló egységet küldeni az Európára. A JPL által elkészített elôzetes tervben a egész keringô egység sima leszállást hajtana végre az Európa felszínén, ahol néhány méterre fúrna le a felszín alá, mintát gyűjtve a részletes vizsgálatra.
Egy ehhez hasonló bonyolult küldetés valószínűleg 1.5 milliárd dollár körüli lenne. A NASA pénzügyi lehetôségeit és a két Európa küldetés között eltelô hosszú idôt figyelembe véve valószínűleg az lenne a legjobb, hogy ha az Europa Orbiter kihagyásával a hold vizsgálatát egybôl a Landerrel folytatnák, melynek a leszállási helyét a Galileo űrszonda felvételei és közeli-IR térképei alapján választanák ki.
Abban az esetben is, ha a NASA közvetlenül áttér a Europa Lander megépítésére, az indításra nem kerülhetne sor 2012 elôtt. És a kutatók nagy része is azon a véleményen van, hogy az Europa Orbiter szondára szükség van a legjobb leszállóhelyek kiválasztására, amíg csak nagy idôközöntként indíthatunk leszálló egységeket. Ez az elképzelés azonban a NASA jelenlegi terveiben sincs teljesen kizárva. A tény pedig, hogy még vita van az elsô Európa küldetés tudományos céljaival kapcsolatosan, a jövôben újabb ok lehet a halasztásra.
Egy újabb milliárd dolláros küldetésre lenne szükség a Szaturnusz Titan holdjának tanulmányozására is. A Cassini űrszondával érkezô és 2005-ben leszálló Huygens űrszonda ugyanis nem bíztos hogy túl éli a kemény leszállást. A Titan, vastag átlátszatlan légkörének köszönhetôen az egyik legrejtélyesebb égitest a Naprendszerben és a Huygens legfontosabb feladata, hogy megszerezze az elsô tudományos adatokat errôl a különös világról (beleértve az egyik legalapvetôbb kérdést, hogy felszínét folyékony etán és metán óceánok vannak-e). De miután a Huygens alaposan megvizsgálja a légkört, és elküldi az elsô adatokat a felszíni tulajdonságokról, a Titan részletes tanulmányozása még hátra marad.
Amíg még nem tudjuk pontosan, mi is van a Titan felszínén, egy késôbbi leszálló egység felépítése bizonytalan marad. Ennek ellenére már megszületett néhány elgondolás. Az egyik ilyen alapvetô elképzelés, hogy, figyelembe véve a Titan felszíni tulajdonságainak változatosságát, egy lander egyetlen leszállási helyen nem lenne elég. A felszínen bármi lehetséges folyékony szén-hidrogén tavaktól és folyóktól kezdve metánjéggel borított hegyekig, vagy folyékony vizet okádó vulkánokig.
Azonkívül a Titan esetében a legérdekesebb az, hogy míg a hideg felszín miatt nem lehetséges folyékony víz, s ezáltal élet a holdon, évmilliárdok alatt végbemehettek a földi élet fejlôdésének korai szakaszára jellemzô összetett szerves kémiai reakciók. És ez különösen igaz olyan elszigetelt pontokon, ahol felszín alatti kitörések vagy meteor becsapódás során keletkezett hô hatására néhány éven keresztül létezett folyékony víz.
Igy tehát egy olyan szondára (Titan Explorer) lenne szükségünk, amely képes a sűrű légkörben repülni és néhány kilométer magasból figyelheti a felszínt kamerával, közeli infravörös térképezô műszerrel és egy radar berendezéssel a felszín alatti rétegeket. Már felvetôdött egy robot helikopter terve, amely a kis gravitáció és nagy légsűrűség miatt, egy átlagos földi helikopter energiájának csak töredékére volna szüksége a levegôben maradáshoz. A Titan felszíni tömegvonzása 7-szer kisebb a földi tömegvonzásnál, a légkör pedig 4-szer sűrűbb, mint a Földön.
Egy ilyen felépítés azonban túl bonyolult az elsô Titan Explorer szonda számára. Ezért a küldetést tervezôk inkább egy ballonként képzelik el, amely változtatni tudja felhajtóerejét és idôközöntként le is tud szállni a felszínre. Itt felvételeket készít és anyagmintát gyűjt, majd hamar visszatér a levegôbe, ahol megvizsgálja a gyűjtött mintákat. A küldetés idôtartama egy hónapig tartana. Motor által hajtott propellerekkel is felszerelnék, a könnyebb mozgás érdekében.
A legkülönösebb Titan Explorer elképzelés egy ún. aerover, amely három nagyméretűre felfújt abronccsal rendelkezô jármű. Ezeket a héliummal töltött abroncsokat használná ballonként a helyváltoztatásra az utazás elsô részében. Többször is leszállna a felszínre, majd újra visszaemelkedne a levegôbe. Az utolsó leszállásnál kiengedné a héliumot az abroncsokból és légköri gázokkal töltené meg újra. A művelet elvégzése után kerekekként használná a felszín tanulmányozásának folytatása során. A küldetés felszíni szakasza néhány hétig tartana.
Ezekhez hasonló óriási felfújható kerekeket javasoltak a jövô marsautói számára is. Összetett számítógépes navigációs rendszer helyett, amelynek segítsével kikerülhetné a felszínen heverô sziklákat, a rover a legtöbb szikla fölött egyszerűen elgurulhatna megállás nélkül.
Bármilyen sebessége is legyen a Titan aerobotnak, a Szaturnusz és a Föld közötti hosszú rádió adásvételi idô miatt, nem függne a Földrôl érkezô parancsoktól, hanem akkor szállna le, mikor a műszerek a levegôbôl érdekes helyszínt találnak. Az Europa Landerhez hasonlóan kis méretű, de nagy érzékenységű kémiai összetételt vizsgáló berendezései lennének, amelyekkel a lehetô legtöbb szerves vegyületet azonosítani tudja.
A Titan Explorer valószínűleg egy kis keringô egységet (Titan Orbiter) is igényelne a Titan körül, amelyet fôleg adattovábbításra használnának, de amelyre felszerelhetnek további tudományos műszereket. Mivel a Titan légköre nagyon sűrű, a gyenge gravitációs térben legalább 1200 km magasan kell keringjen, hogy elkerülje a korai légköri belépést.
A lehetséges tervek szerint az orbiter és a lander csak megérkezés elôtt válik szét, majd a keringô egység levegôfékezéssel állna pályára a hold körül áthatolva kiterjedt felsô légkörön. Igy nem szükséges nagyobb mennyiségű hajtóanyaggal ellátni. A JPL egyik mérnöke szerint ha ki tudnánk fejleszteni egy új, nagy sebességű rádiókapcsolatot közvetlenül a Föld és a Titan Lander között, kiküszöbölve az Orbitert, lehetôvé válna, hogy a Titan küldetés költségeit egy milliárd dollár alá csökkentsék. Bármelyik elképzelést is választják ki, egyik küldetésnek sincs esélye, hogy 2013 elôtt induljon. Ezért a Titan kutatásában a legfontosabb rövid távú cél az, hogy elegendô pénzügyi fedezetet bíztosítsanak a Cassini űrszonda számára, a jelenleg tervezett 4 évnél hosszabb müködésre.
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 1. rész
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 3. rész
Néhány más fontos külsô-naprendszer kutatására szánt küldetés terve annyira összetett, hogy még nem sikerült költségeit a milliárd dolláros tartomány alá csökkenteni. Pl. az Európa hold kutatásának következô nyilvánvaló lépése egy leszálló egység lesz, melynek műszerei vizsgálnák a hold felszínét és az élet nyomai után kutatnának. De a Stetson által Europa Pathfinder néven leírt leszálló egység költsége is milliárd dolláros lehet. Az Europa Pathfinder egy 220 kg tömegű szerkezet, melyet az Europa Orbiter alapján megépített szonda szállítaná a célégitesthez. Az anyaszonda pályára állna az Európa körül és két hetes térképezési fázis után a megfelelô leszállókörzet megtalálásával indítaná a leszálló egységet.
A lander kis szilárd hajtóanyagú hajtóművel térne le a pályáról, majd egy nagyobbal fékezné le mozgását, míg el nem éri a 100 m/sec leszállási sebességet. A 30 kg tömegű műszeres rész 3 légzsákkal érné el a felszínt, melyek megvédenék az érzékeny berendezéseket a becsapódástól. A leszállás alatt a leszálló egység egy korong alakú szerkezet lenne, élein antennákkal, melyek bármilyen helyzetben képesek adatokat sugározni. Az adattovábbító rendszer akkumulátorai 3.5 napig szolgáltatnának energiát, rádióizotópos generátorral (RTG) ellátva azonban sokkal hosszabb ideig müködnének.
A leszálló egységet alaposan sterilizálni kellene. Ezt azóta tartják szükségesnek, mióta az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiája (National Academy of Sciences) egyik kutató csoportja 2000-ben arra a következtetésre jutott, hogy az Európa felszín alatti vízkészletének földi baktériumokkal történô beszennyezésének nagyobb a kockázata, mint pl. a Mars esetleges beszennyezése. Másrészt a Jupiter környezetében uralkodó erôs sugárzásnak is erôteljes sterilizáló hatása van az űrszondák külsô részén.Mint neve is mutatja, a leszálló egység műszerezettségének elsôdleges célja nem az élet nyomainak keresése, hanem inkább a felszín tulajdonságainak vizsgálata, melynek eredményeit felhasználhatják a késôbbi, élet után kutató nagyméretű leszálló egységek építésénél. Az Europa Pathfinder felvételeket készítene a felszínrôl és lézeres spektrométerrel meghatározná a kémiai összetételét. Ezenkívül pedig mérné a felszín sugárzási szintjét és egy szeizmométerrel figyelné a felszínt borító jégréteg töredezését, melynek segítségével meg lehet határozni a jégréteg vastagságát (Ez csak abban az esetben, ha a jég túl vastag, és a korábbi Europa Orbiter radar berendezésével nem lehet megmérni). A jégréteg töredezését az árapály és a meteorit becsapódások okozhatják.
Tudományos szempontból azonban a szerkezet nagyon korlátolt. Lehetséges, hogy nem tud azoknál a rétegeknél mélyebbre behatolni, amelyeket a Jupiter erôs sugárzása jelentôsen megváltoztatott, lebontva minden biológiailag érdekes vegyületet.
Tudva azt, hogy egy ilyen szerkezet költsége 850-900 millió dollár körül mozogna, valószínűleg egyszerűbb lenne már elsô alkalommal egy drágább, de sokkal több információt gyűjtô leszálló egységet küldeni az Európára. A JPL által elkészített elôzetes tervben a egész keringô egység sima leszállást hajtana végre az Európa felszínén, ahol néhány méterre fúrna le a felszín alá, mintát gyűjtve a részletes vizsgálatra.
Egy ehhez hasonló bonyolult küldetés valószínűleg 1.5 milliárd dollár körüli lenne. A NASA pénzügyi lehetôségeit és a két Európa küldetés között eltelô hosszú idôt figyelembe véve valószínűleg az lenne a legjobb, hogy ha az Europa Orbiter kihagyásával a hold vizsgálatát egybôl a Landerrel folytatnák, melynek a leszállási helyét a Galileo űrszonda felvételei és közeli-IR térképei alapján választanák ki.
Abban az esetben is, ha a NASA közvetlenül áttér a Europa Lander megépítésére, az indításra nem kerülhetne sor 2012 elôtt. És a kutatók nagy része is azon a véleményen van, hogy az Europa Orbiter szondára szükség van a legjobb leszállóhelyek kiválasztására, amíg csak nagy idôközöntként indíthatunk leszálló egységeket. Ez az elképzelés azonban a NASA jelenlegi terveiben sincs teljesen kizárva. A tény pedig, hogy még vita van az elsô Európa küldetés tudományos céljaival kapcsolatosan, a jövôben újabb ok lehet a halasztásra.
Egy újabb milliárd dolláros küldetésre lenne szükség a Szaturnusz Titan holdjának tanulmányozására is. A Cassini űrszondával érkezô és 2005-ben leszálló Huygens űrszonda ugyanis nem bíztos hogy túl éli a kemény leszállást. A Titan, vastag átlátszatlan légkörének köszönhetôen az egyik legrejtélyesebb égitest a Naprendszerben és a Huygens legfontosabb feladata, hogy megszerezze az elsô tudományos adatokat errôl a különös világról (beleértve az egyik legalapvetôbb kérdést, hogy felszínét folyékony etán és metán óceánok vannak-e). De miután a Huygens alaposan megvizsgálja a légkört, és elküldi az elsô adatokat a felszíni tulajdonságokról, a Titan részletes tanulmányozása még hátra marad.
Amíg még nem tudjuk pontosan, mi is van a Titan felszínén, egy késôbbi leszálló egység felépítése bizonytalan marad. Ennek ellenére már megszületett néhány elgondolás. Az egyik ilyen alapvetô elképzelés, hogy, figyelembe véve a Titan felszíni tulajdonságainak változatosságát, egy lander egyetlen leszállási helyen nem lenne elég. A felszínen bármi lehetséges folyékony szén-hidrogén tavaktól és folyóktól kezdve metánjéggel borított hegyekig, vagy folyékony vizet okádó vulkánokig.Azonkívül a Titan esetében a legérdekesebb az, hogy míg a hideg felszín miatt nem lehetséges folyékony víz, s ezáltal élet a holdon, évmilliárdok alatt végbemehettek a földi élet fejlôdésének korai szakaszára jellemzô összetett szerves kémiai reakciók. És ez különösen igaz olyan elszigetelt pontokon, ahol felszín alatti kitörések vagy meteor becsapódás során keletkezett hô hatására néhány éven keresztül létezett folyékony víz.
Igy tehát egy olyan szondára (Titan Explorer) lenne szükségünk, amely képes a sűrű légkörben repülni és néhány kilométer magasból figyelheti a felszínt kamerával, közeli infravörös térképezô műszerrel és egy radar berendezéssel a felszín alatti rétegeket. Már felvetôdött egy robot helikopter terve, amely a kis gravitáció és nagy légsűrűség miatt, egy átlagos földi helikopter energiájának csak töredékére volna szüksége a levegôben maradáshoz. A Titan felszíni tömegvonzása 7-szer kisebb a földi tömegvonzásnál, a légkör pedig 4-szer sűrűbb, mint a Földön.
Egy ilyen felépítés azonban túl bonyolult az elsô Titan Explorer szonda számára. Ezért a küldetést tervezôk inkább egy ballonként képzelik el, amely változtatni tudja felhajtóerejét és idôközöntként le is tud szállni a felszínre. Itt felvételeket készít és anyagmintát gyűjt, majd hamar visszatér a levegôbe, ahol megvizsgálja a gyűjtött mintákat. A küldetés idôtartama egy hónapig tartana. Motor által hajtott propellerekkel is felszerelnék, a könnyebb mozgás érdekében.
A legkülönösebb Titan Explorer elképzelés egy ún. aerover, amely három nagyméretűre felfújt abronccsal rendelkezô jármű. Ezeket a héliummal töltött abroncsokat használná ballonként a helyváltoztatásra az utazás elsô részében. Többször is leszállna a felszínre, majd újra visszaemelkedne a levegôbe. Az utolsó leszállásnál kiengedné a héliumot az abroncsokból és légköri gázokkal töltené meg újra. A művelet elvégzése után kerekekként használná a felszín tanulmányozásának folytatása során. A küldetés felszíni szakasza néhány hétig tartana.
Ezekhez hasonló óriási felfújható kerekeket javasoltak a jövô marsautói számára is. Összetett számítógépes navigációs rendszer helyett, amelynek segítsével kikerülhetné a felszínen heverô sziklákat, a rover a legtöbb szikla fölött egyszerűen elgurulhatna megállás nélkül.
Bármilyen sebessége is legyen a Titan aerobotnak, a Szaturnusz és a Föld közötti hosszú rádió adásvételi idô miatt, nem függne a Földrôl érkezô parancsoktól, hanem akkor szállna le, mikor a műszerek a levegôbôl érdekes helyszínt találnak. Az Europa Landerhez hasonlóan kis méretű, de nagy érzékenységű kémiai összetételt vizsgáló berendezései lennének, amelyekkel a lehetô legtöbb szerves vegyületet azonosítani tudja.
A Titan Explorer valószínűleg egy kis keringô egységet (Titan Orbiter) is igényelne a Titan körül, amelyet fôleg adattovábbításra használnának, de amelyre felszerelhetnek további tudományos műszereket. Mivel a Titan légköre nagyon sűrű, a gyenge gravitációs térben legalább 1200 km magasan kell keringjen, hogy elkerülje a korai légköri belépést.
A lehetséges tervek szerint az orbiter és a lander csak megérkezés elôtt válik szét, majd a keringô egység levegôfékezéssel állna pályára a hold körül áthatolva kiterjedt felsô légkörön. Igy nem szükséges nagyobb mennyiségű hajtóanyaggal ellátni. A JPL egyik mérnöke szerint ha ki tudnánk fejleszteni egy új, nagy sebességű rádiókapcsolatot közvetlenül a Föld és a Titan Lander között, kiküszöbölve az Orbitert, lehetôvé válna, hogy a Titan küldetés költségeit egy milliárd dollár alá csökkentsék. Bármelyik elképzelést is választják ki, egyik küldetésnek sincs esélye, hogy 2013 elôtt induljon. Ezért a Titan kutatásában a legfontosabb rövid távú cél az, hogy elegendô pénzügyi fedezetet bíztosítsanak a Cassini űrszonda számára, a jelenleg tervezett 4 évnél hosszabb müködésre.
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 1. rész
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 3. rész
2007. november 4., vasárnap
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 1. rész
Spacedaily, 2001
Az üstökösök a Naprendszer égitestjeit kutató űrszondák egyik elsôdleges célpontja, mivel még megtalálhatók bennük a Naprendszer keletkezésekor fennmaradt anyagok. Tanulmányozásukkal sokmindent megtudhatunk az akkori feltételekrôl és a csillagközi anyagról, amelybôl az ôsköd keletkezett. Ezenkívül az üstökösök olyan összetett szerves vegyületeket tartalmazhatnak, melyek még a Naprendszer korai idôszakában keletkeztek. Az utóbbi idôben olyan feltételezés is született, miszerint üstökös becsapódásokból származik a belsô bolygók vízkészletének nagy része, és a földi élet kialakulásához szükséges szerves vegyületek.
Az űrszondákkal végzett helyszíni vizsgálatok - közelrepülések vagy leszállások alkalmával - érzékenység és a kísérletek változatossága szempontjából nagyon korlátozottak. A Stardust és a hozzá hasonló űrszondák által a Földre visszahozott kis mennyiségű anyagminta a küldetés során jelentôs változásokat szenvedhet. A Stardust esetében pl. a begyűjtött anyagra sok hatással van, hogy a por részecskék és gáz molekulák 6 km/s sebességgel csapódnak be a mintagyűjtô berendezés aerogéljébe.
Igy nagyon fontos lenne nagy mennyiségű érintetlen anyagminta visszahozása egy üstökös magjának felszínérôl. A nemrég felvetôdött CNSR (Comet Nucleus Sample Return) küldetés terve kissé különbözik az eddigi külsô-naprendszer küldetésekhez képest. A szonda egy külsô-naprendszerbôl származó objektumot fog tanulmányozni. Ez az objektum a rövid periódusú üstökösök egyike lesz, amely nem sokkal ezelôtt a Jupiter hatása miatt néhány éves periódusú pályára állt a belsô-naprendszerben. Igy a szondának nem lenne szüksége nukleáris energia forrásra, hanem hagyományos napelemtáblákkal lenne felszerelve. Tulajdonképpen egy megnövelt SEP (Solar-Electric Propulsion - Nap-elektromos meghajtás) egységet használna, amely nagyon kis tömegű, nagy méretű napelemtáblával müködtetett ionhajtóművekkel rendelkezne. A napelemtábla összesen 10-20 kW energiát szolgáltatna. A jelenlegi küldetésterv hasonló a 2000-ben törölt Deep Space 4 küldetéshez, amely a Tempel 1 üstökösbôl hozott volna mintát.
A szonda a SEP egységet használná fel, hogy pályáját összehangolja az üstökösével és nagyon közeli, lassú pályára álljon a kis méretű mag körül. Ezután egy kisebb leszálló egység vállna le, amely simán leszállna a mag felszínére (késôbb remélhetôleg egy másik helyen is végezne leszállást). Itt néhány méterre fúrna le anyagmintáért, hogy bíztos legyen abba, áthatol a Nap által ért és megváltoztatott felsô rétegeken. A mintavétel után pályára áll és újra összekapcsolódik az anyaszondával. Az anyagmintát áthelyezik az szondába, amely a SEP hajtóművet használva visszatér a Földre és 7-8 éves küldetés után a mintát szállító kis visszatérô kapszula leszállna a Földön.
Ezen a terven néhány változtatást is fontolóra vehetnek. Pl. figyelembe véve az üstökös magjának gyenge gravitációját, a különváló leszálló egységet elhagyhatják, a leszállást és a mintavételt pedig maga a szonda végezné (valószínűleg lebegve a felszín fölött, ahonnan egy tartóoszlopon nyújtanák ki a mintavevôt a megfelelô helyre). Ezzel lehetôvé válna a nagyon összetett és kockázatos automatikus megközelítô/összekapcsoló rendszer mellôzése, ugyanakkor ez azt jelentené, hogy a szonda napelemtábláit jelentôsen beszennyeznék a felszínbôl feltörô porrészecskék, zavarva az ionhajtómű késôbbi müködését. Ezért a napelemeket úgy kellene megtervezni, hogy azok az üstökös megközelítése alatt összehajtódjanak, vagy a művelet után a szonda külön kémiai hajtóművet használna a Földre való visszatéréshez.
A küldetés tudományos szempontból nagyon fontos. Fontossági sorrendben a külsô-naprendszer küldetések között a 3. helyen áll, a Plútó-szonda és az Europa Orbiter után. De ugyancsak összetett és drága programról van szó. Ezek miatt törölték volt a Deep Space 4 küldetést is. A CNSR küldetés jelenlegi költségei meghaladják az 1.1 milliárd dollárt. Doug Stetson (Jet Propulsion Laboratory) és Stamatios Krimigis (APL) új elgondolással állt elô 2000. novemberében a program költségeinek csökkentésére.
Az egyik legköltségesebb tényezô az anyagmintát alacsony hômérsékleten tartása, a visszarepülés alatt. Erre azért van szükség, hogy a mintában található jeg ne olvadjon el. Ez a jég nem csak vizet tartalmazhat, hanem nagyon alacsony olvadáspontú vegyületeket is, mint a szén-monoxid vagy a metán.
Stetson és Krimigis elmondása szerint azonban a JPL és az APL kutatói egymástól függetlenül is arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a kémiai szempontból egyszerű jegek és illékony szerves vegyületek már a helyszínen is könnyen megvizsgálhatók a jelenleg rendelkezésünkre álló műszerekkel, lehetôvé téve izotópos és kémiai felépítésük tanulmányozását a leszálló egység által. Igy nem kellene teljes egészében visszajuttatni a Földre. Egyéb helyszíni mérésekkel meg lehetne határozni a jég-por keverék változásait a mélység növekedésével. Miután a jegek kiolvadnának az anyagmintából, a megmaradó sokkal összetettebb és nem illékony anyagot hoznák vissza a Földre, melyet nem kell hűteni.
Ez a megváltoztatott elképzelés a CNSR költségeit 600-700 millió dollárra csökkentené, amely már csak egy közepes méretű programnak felel meg. A leszálló egység egyik Krimigis által leírt műszere lenne egy lézerrel ellátott kisméretű tömeg-spektrométer, amely megolvasztaná az anyagmintában található jeget és megvizsgálná. A berendezés azonosítnai tudná a komplex szerves molekulákat.
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 2. rész
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 3. rész
Az üstökösök a Naprendszer égitestjeit kutató űrszondák egyik elsôdleges célpontja, mivel még megtalálhatók bennük a Naprendszer keletkezésekor fennmaradt anyagok. Tanulmányozásukkal sokmindent megtudhatunk az akkori feltételekrôl és a csillagközi anyagról, amelybôl az ôsköd keletkezett. Ezenkívül az üstökösök olyan összetett szerves vegyületeket tartalmazhatnak, melyek még a Naprendszer korai idôszakában keletkeztek. Az utóbbi idôben olyan feltételezés is született, miszerint üstökös becsapódásokból származik a belsô bolygók vízkészletének nagy része, és a földi élet kialakulásához szükséges szerves vegyületek.
Az űrszondákkal végzett helyszíni vizsgálatok - közelrepülések vagy leszállások alkalmával - érzékenység és a kísérletek változatossága szempontjából nagyon korlátozottak. A Stardust és a hozzá hasonló űrszondák által a Földre visszahozott kis mennyiségű anyagminta a küldetés során jelentôs változásokat szenvedhet. A Stardust esetében pl. a begyűjtött anyagra sok hatással van, hogy a por részecskék és gáz molekulák 6 km/s sebességgel csapódnak be a mintagyűjtô berendezés aerogéljébe.Igy nagyon fontos lenne nagy mennyiségű érintetlen anyagminta visszahozása egy üstökös magjának felszínérôl. A nemrég felvetôdött CNSR (Comet Nucleus Sample Return) küldetés terve kissé különbözik az eddigi külsô-naprendszer küldetésekhez képest. A szonda egy külsô-naprendszerbôl származó objektumot fog tanulmányozni. Ez az objektum a rövid periódusú üstökösök egyike lesz, amely nem sokkal ezelôtt a Jupiter hatása miatt néhány éves periódusú pályára állt a belsô-naprendszerben. Igy a szondának nem lenne szüksége nukleáris energia forrásra, hanem hagyományos napelemtáblákkal lenne felszerelve. Tulajdonképpen egy megnövelt SEP (Solar-Electric Propulsion - Nap-elektromos meghajtás) egységet használna, amely nagyon kis tömegű, nagy méretű napelemtáblával müködtetett ionhajtóművekkel rendelkezne. A napelemtábla összesen 10-20 kW energiát szolgáltatna. A jelenlegi küldetésterv hasonló a 2000-ben törölt Deep Space 4 küldetéshez, amely a Tempel 1 üstökösbôl hozott volna mintát.
A szonda a SEP egységet használná fel, hogy pályáját összehangolja az üstökösével és nagyon közeli, lassú pályára álljon a kis méretű mag körül. Ezután egy kisebb leszálló egység vállna le, amely simán leszállna a mag felszínére (késôbb remélhetôleg egy másik helyen is végezne leszállást). Itt néhány méterre fúrna le anyagmintáért, hogy bíztos legyen abba, áthatol a Nap által ért és megváltoztatott felsô rétegeken. A mintavétel után pályára áll és újra összekapcsolódik az anyaszondával. Az anyagmintát áthelyezik az szondába, amely a SEP hajtóművet használva visszatér a Földre és 7-8 éves küldetés után a mintát szállító kis visszatérô kapszula leszállna a Földön.
Ezen a terven néhány változtatást is fontolóra vehetnek. Pl. figyelembe véve az üstökös magjának gyenge gravitációját, a különváló leszálló egységet elhagyhatják, a leszállást és a mintavételt pedig maga a szonda végezné (valószínűleg lebegve a felszín fölött, ahonnan egy tartóoszlopon nyújtanák ki a mintavevôt a megfelelô helyre). Ezzel lehetôvé válna a nagyon összetett és kockázatos automatikus megközelítô/összekapcsoló rendszer mellôzése, ugyanakkor ez azt jelentené, hogy a szonda napelemtábláit jelentôsen beszennyeznék a felszínbôl feltörô porrészecskék, zavarva az ionhajtómű késôbbi müködését. Ezért a napelemeket úgy kellene megtervezni, hogy azok az üstökös megközelítése alatt összehajtódjanak, vagy a művelet után a szonda külön kémiai hajtóművet használna a Földre való visszatéréshez.
A küldetés tudományos szempontból nagyon fontos. Fontossági sorrendben a külsô-naprendszer küldetések között a 3. helyen áll, a Plútó-szonda és az Europa Orbiter után. De ugyancsak összetett és drága programról van szó. Ezek miatt törölték volt a Deep Space 4 küldetést is. A CNSR küldetés jelenlegi költségei meghaladják az 1.1 milliárd dollárt. Doug Stetson (Jet Propulsion Laboratory) és Stamatios Krimigis (APL) új elgondolással állt elô 2000. novemberében a program költségeinek csökkentésére.
Az egyik legköltségesebb tényezô az anyagmintát alacsony hômérsékleten tartása, a visszarepülés alatt. Erre azért van szükség, hogy a mintában található jeg ne olvadjon el. Ez a jég nem csak vizet tartalmazhat, hanem nagyon alacsony olvadáspontú vegyületeket is, mint a szén-monoxid vagy a metán.
Stetson és Krimigis elmondása szerint azonban a JPL és az APL kutatói egymástól függetlenül is arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a kémiai szempontból egyszerű jegek és illékony szerves vegyületek már a helyszínen is könnyen megvizsgálhatók a jelenleg rendelkezésünkre álló műszerekkel, lehetôvé téve izotópos és kémiai felépítésük tanulmányozását a leszálló egység által. Igy nem kellene teljes egészében visszajuttatni a Földre. Egyéb helyszíni mérésekkel meg lehetne határozni a jég-por keverék változásait a mélység növekedésével. Miután a jegek kiolvadnának az anyagmintából, a megmaradó sokkal összetettebb és nem illékony anyagot hoznák vissza a Földre, melyet nem kell hűteni.
Ez a megváltoztatott elképzelés a CNSR költségeit 600-700 millió dollárra csökkentené, amely már csak egy közepes méretű programnak felel meg. A leszálló egység egyik Krimigis által leírt műszere lenne egy lézerrel ellátott kisméretű tömeg-spektrométer, amely megolvasztaná az anyagmintában található jeget és megvizsgálná. A berendezés azonosítnai tudná a komplex szerves molekulákat.
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 2. rész
A következő évtizedek legnagyobb űrszondái, 3. rész
Feliratkozás:
Bejegyzések (Atom)
