Κυριακή 6 Σεπτεμβρίου 2015

Εξερευνώντας τους πλανήτες-γίγαντες

Το ότι ψάχνω για δουλειά δεν σημαίνει ότι δεν παρακολουθώ και τα νέα. Οι εκλογές δείχνουν αμφιρροπές, αλλά πολλές φορές έχω πιάσει τον εαυτό μου να προβλέπει αυτό που επιθυμεί αντί αυτό που φαίνεται να υπάρχει ρεύμα. Η σημαντική είδηση όμως που βγήκε το τελευταίο δεκαπενθήμερο είναι ότι φαίνεται πως η NASA μελετάει να στείλει δορυφόρους στον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Βέβαια η NASA το μελετάει εδώ και δεκαετίες, απλά αυτή την φορά είναι ρεαλιστικότερο διότι το Κογκρέσσο ψάχνει φορτία για το SLS.

Οι πρώτες αποστολές πέραν από την ζώνη των αστεροειδών, αυτό που τότε λέγονταν εξωτερικό ηλιακό σύστημα καθότι η ζώνη Kuiper ανακαλύφθηκε πολύ αργότερα ήταν τα Pioneer 10 και 11. Την εποχή εκείνη η NASA ουσιαστικά είχε δύο σειρές διαστημοσυσκευών. Η μία ήταν οι Pioneer που ήταν υπο την καθοδήγηση του Ames (κοντά στο Σαν Φρανσισκο) οι οποίοι ήταν γυροσκοπικής σταθεροποίησης, δεν είχαν φωτογραφική μηχανή και ασχολούνταν κυρίως με πεδία και σωματίδια. Η άλλη ήταν οι Mariner υπο των έλεγχο του JPL το οποίο ήταν τότε εργολάβος της NASA και όχι οργανικό τμήμα της, με καλή φωτογραφική μηχανή και διάφορα πειράματα. Υπήρχε επιθυμία να γίνει η Μεγάλη Περιήγηση του ηλιακού συστήματος αλλά υπήρχαν πολλά άγνωστα και πολύ ρίσκο, εξού και εκτοξέυτηκαν το 1972/3 με σκοπό περισσότερο να μειώσουν το ρίσκο. Σε μία εποχή όπου το να αντέξει 3 χρόνια μία διαστημοσυσκευή ήταν κατόρθωμα, ήταν ελαφρές συσκευές που εκτοξεύτηκαν σε τροχία Hohmann προς τον Δία με σκοπό να ανακαλύψουν πόσο εφικτή ήταν η διάσχυση της ζώνης των αστεροειδών και να μετρήσουν επι τόπου την ακτινοβολία του Δία. Εως και σήμερα είναι οι πλέον ελαφρές και απλούστερες αποστολές στην ζώνη των γιγανταίων πλανητών, και ανακάλυψαν ότι η ζώνη των αστεροειδών έχει λιγότερους μετεωροειδείς από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα και ότι το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του Δία τσουρουφλίζει. Το Pioneer 11 μάλιστα έφτασε και ως τον Κρόνο μέσω βαρυτικής βοήθειας (gravity assist). Κανένα τους δεν είχε φωτογραφικό αισθητήρα, μόνο είχαν ένα φωτοπολωσίμετρο τις μετρήσεις του οποίου μετέτρεψαν εν τέλει σε φωτογραφίες στην γη, έστω και χαμηλής ανάλυσης.

Μέτα τα Pioneer ακολούθησαν τα Mariner, μόνο που για αυτή την αποστολή ονομάστικαν Voyager. Δεν πρόκειται να περιγράψω αναλύτικα όλο τον πλούτο των δεδομένων που έστειλαν στην γη, υπάρχουν πολύ καλύτερα βιβλία. Το βασικό όμως ήταν ότι με αυτά κλείνει ο κύκλος των τροχιακών συναντήσεων και ακολουθεί η εποχή των δορυφόρων. Μπορεί η NASA να έστειλε 4 αποστολές συνάντησης με τον Άρη πριν τον πρώτο δορυφόρο (δεν έφτασαν όλες) αλλά πλέον είχε αυξηθεί η πολυπλοκότητα των αποστολών και η αξιοπιστία, πέραν του ότι εξαντλήθηκαν οι εύκολοι στόχοι. Οι Νέοι Ορίζοντες το 2006 ήταν η μόνη αποστολή συνάντησης που εκτοξεύτηκε μετά τα Voyager η οποία μετά τον Δία και τον Πλούτωνα συνεχίζεται προς τον επόμενο στόχο.

Έχουν υπάρξει πάρα πολλά σχέδια για αποστολές στο διάστημα, εδώ όμως θα ασχοληθώ με αυτές που υλοποιήθηκαν. Η επόμενη που ακολούθησε ήταν ο Γαλιλλαίος. Η συγκεκριμμένη αποστολή ήταν κοινή ευρωαμερικανική με σημαντική συμμετοχή της Ιταλίας και της Γερμανίας. Η αποστολή είχε ξεκινήσει πριν την εκτόξευση των Voyager το 1977, παραλίγο να ακυρωθεί από τον Ρήγκαν ο οποίος εν τέλει απο προσωπική χάρη στον πρόεδρο της Γερουσίας την άφησε να συνεχίσει και εν τέλει λόγω του ατυχήματος του Τσάλεντζερ έμεινε στην γη χρόνια παραπάνω απ'ότι έπρεπε και έφτασε και λαβωμένο στον Δία λόγω αστοχίας της κεραίας επικοινωνίας: καθότι πέρασε από την Αφροδίτη κράτησε την κεραία κλειστεί μέχρι περίπου τον Αρη, συν το οτί δεν είχαν βάλει λιπαντικό επι δεκαετία και έτσι δεν άνοιξε πλήρως ποτέ. Αποτέλεσμα ήταν ότι γύρισε ένα πολυ μικρό κλάσμα απο τα δεδομένα που συνέλλεξε και μόνο τα πρώτης προτεραιότητας. Η μόνη τροχία στην οποία γύρισε δεδομένα 2η προτεραιότητας ήταν διότι είχε επανεκκίνηση υπολογιστή σε εκείνη την τροχία, δεν συνέλλεξε νέα δεδομένα και απλά έστειλε δεδομένα δεύτερης προτεραιότητας από την προηγούμενη.

Η επόμενη αποστολή που εκτοξεύτηκε ήταν ο Κασσίνι, η μόνη αποστολή Mariner Mark 2 που εν τέλει υλοποιήθηκε, πάλι λόγω της Ευρωπαϊκής συμμετοχής. Η αποστολή ξεκίνησε να σχεδιάζεται την δεκαετία του 1980, αν δεν ήταν για την Ευρωπαϊκή και Ιταλική συμμετοχή θα ήταν υπερβολικά ακριβή και πρόκειται να τελειώσει το 2017. Τα δεδομένα μόνο εν μέρει έχουν εκδωθεί, λχ πριν λίγους μήνες εκδώθηκε δημοσίευση ότι κατά την προσέγγιση με τον Δία δεν εντόπισε σωματίδια συμβατά με γκάιζερ γύρω από την Ευρώπη (τον δορυφόρο του Δία) που φαίνεται να είδε το διαστήμικο τηλεσκόπια Χαμπλ πέρυσι. Εν αντιθέσει με το Γαλιλλαίο εκτοξεύτηκε με μη επανδρωμένο πύραυλο αλλά και πάλι σε τροχιά που πέρασε από το μεγαλύτερο μέρος του εσωτερικού ηλιακού συστήματος εώς ότου συσσωρεύσει αρκετή ενέργεια για να φτάσει στον Δία και από εκεί στον Κρόνο. Πολύ απλά οι αποστολές έχουν γίνει πολύ βαριές και πολύπλοκες για απευθείας εκτόξευση γενικότερα. Ο Κασσίνι ήταν επρόκειτο επι μακρόν να είναι η τελευταία μεγάλη αποστολή στο διάστημα, εώς ότου το Curiosity απέδειξε ότι είναι αδύνατον η NASA να στέλνει μόνο μεσαίες και μικρές αποστολές και να βρίσκει νέα δεδομένα.

Οι επόμενες αποστολές που έχουν εκτοξευτεί προς την ζώνη αυτή είναι οι Νέοι Ορίζοντες που ήδη ανέφερα και η Juno. Η Juno (στα ελληνικά θα πει Ηρα, αλλά είναι αρχικά) είναι μεσαίου μεγέθους αποστολή με περισσότερη σχέση με τα Pioneer υπό την έννοια της γυροσκοπικής σταθεροποίησης και το ότι σκοπό έχει να μελετήσει τα σωματίδια και την ατμόσφαιρα του Δία παρά τους δορυφόρους. Έχει όμως και φωτογραφική μηχανή μόνο που πρόκειται για αισθητήρα pushbroom, όπως στους δορυφόρους SPOT και Landsat 8 ο οποίος λόγω της περιστροφής του δορυφόρου θα χρειάζεται να φτιάχνουμε φωτογραφίες από τα δεδομένα στην γη. Η αποστολή εκτοξεύτηκε το 2011, πέρασε πέρυσι από την γη (μόνο μία φορά, πρόκειται για σχετικά ελαφρά αποστολή) και του χρόνου φτάνει στον Δία. Δύο επιπλέον αποστολές έχουν εγκριθεί και είναι στην φάση του σχεδιασμού/κατασκευής. Η πρώτη είναι η ευρωπαϊκή (και μόνη μη αμερικανική μέχρι στιγμής) JUICE - Jupiter Icy Moon Explorer με ημερομηνία εκτόξευσης το 2022 και άφιξης στον Δία το 2030 και η Αμερικανική Europa Clipper που ενεκρίθει προ ολίγων μηνών με εκτόξευση προς το μέσον της επόμενης δεκαετίας και προορισμό την Ευρώπη του Δία.

Το SLS όπως παλαιοί αναγνώστες του ιστολογίου γνωρίζουν είναι ο αμφιλεγόμενος νέος υπερπύραυλος της NASA. Ο πύραυλος είναι αμφιλεγόμενος διότι η SpaceX υπόσχεται ότι το Falcon Heavy μπορεί να κάνει τα 2/3 της δουλειάς με κλάσμα του κόστους. Επίσης το επανδρωμένο πρόγραμμα δεν πρόκειται να έχει ανάγκη τον εκτοξευτήρα παραπάνω από μία φορά ανα διετία αλλά χρειάζεται για να παραμείνει ενεργή η τεχνογνωσία χρήσης του να εκτοξεύεται μία φορά το έτος. Εξου και έχει βγει το Κογκρέσσο σε αναζήτηση φορτίων είτε εμπορικά είτε επιστημονικά. Ως προς εμπορικά δεν υπάρχουν πελάτες, προτιμούν SpaceX. Ως προς τα επιστημονικά το Κογκρεσσο έχει και το μαχαίρι και το πεπόνι, αυτό καθορίζει την χρηματοδότηση και που αυτή πηγαίνει. Βασικός λόγος που εγκρίθηκε το Europa Clipper είναι ότι ακριβώς μπορεί να εκτοξευτεί με το SLS που μπορεί να το εισάγει σε απευθείας τροχία για τον Δία.

Οι αποστολές Γαλιλλαίος και Κασσίνι εκτοξεύτηκαν όταν έγινε εφικτό τεχνολογικά και οικονομικά το να σταλούν. Ο Κασσίνι μάλιστα πέρασε 7 χρόνια περνόντας από Αφροδιτη και Γη αρκετές φορές πριν περάσει από Δία μέχρι να φτάσει στον Κρόνο, ήταν υπερβολικά βαρύς για να εκτοξευτεί απευθείας στον Κρόνο ή και τον Δία. Το SLS δίνει την δυνατότα να εκτοξευτεί μεγάλο βάρος απευθείας προς τον Δία ή και τον Κρόνο, πράγμα που απλοποιεί την τροχιά προς Ουρανό και Ποσειδώνα. Μέχρι στιγμης και υποθέτοντας ότι η επόμενη κυβέρνηση δεν ακυρώσει το SLS φαίνεται ότι θα εκτοξεύσει το Europa Clipper και επίσης αποστολή επιστροφής δείγματος από τον Άρη. Επόμενη δυνατότητα είναι ακριβώς δορυφόροι του Ουρανού και Ποσειδώνα. Το ζήτημα είναι ότι την εξάρτηση από το διαστημικό λεωφορείο την πλήρωσε πολύ ακριβά η NASA, ας ελπίσουμε ότι δεν θα συμβεί κάτι παρόμοιο με το SLS.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου