當2015年由冥王星駕駛的新的NASA船舶視野時,它發現了一個非凡的冰和霧世界,這些世界刻有各種地質過程 – 這意味著海洋可能在最新的矮星曆史上發揮了作用。科學財富的慷慨大方使研究人員努力解決船上十年後的一些小謎團。
牛津大學的行星科學家,新地平線團隊的成員卡莉·霍特(Carly Howett)上個月在 理解冥王星任務的進展:飛行10年後 馬里蘭州勞雷爾的會議。霍特(Howett)和她的同事們在最後的問題中提出了一個跟隨的任務,希望最終解決冥王星的一些奧秘。
這樣的任務,派去調查 太陽係將包括幾十年。但這遠非批准。 Howett在2021年的一項研究中寫道:“這項任務可以運作50多年,挑戰工程,任務操作和數據分析以前從未做過的方式。” 發表在《行星科學雜誌》上 通過詳細說明任務的概念。
表面以下的海洋?
在羅馬神話中,冥王星是死者的主和統治者。為了返回星球矮人的任務,霍特和她的同事們選擇了冥王星的妻子和希臘神話中的“黑社會皇后”之後,選擇了這個名字。
霍特寫道:“鑑於冥王星以黑社會的羅馬領主的名字命名,我們希望女性名字能夠反映出我們多元化的團隊,其中許多女性擔任領導角色,因此這個名字似乎是合適的。”
Persephone將攜帶11件樂器,所有這些樂器都基於以前的任務上飛行的工具,但進行了一些更改。他要求回答的主要問題是,如果冥王星今天的地面下方的海洋是否在水下。
是否以前問這個問題 新的視野旅行了,大多數科學家會說這不太可能。儘管許多冰冷的世界可以從稀釋的水層開始,但隨著時間的流逝,它會凍結。為了在太陽系中保持45億年的壽命,海洋必須保持溫暖。
連接: 冥王星冥王星隱藏在水下的海洋的監督爆炸
一些衛星在與他們的宿主星球和附近的衛星進行互動時不斷鞠躬,使海洋無法冰凍。冥王星最大的月亮夏隆幾乎和冥王星一樣大。它們通常被稱為“雙行星”(儘管它甚至不符合行星的標準)。科學家認為,如果海洋具有很高的非月分量來降低其冰點,則夏隆可以保持冥王星的溫暖。
直到新的視野發現了非常新的,很容易冥王星的表面,大多數科學家才開始考慮海洋的可能性(儘管有些人在船到達之前就做到了)。 New Horizons僅幾個小時就深入研究了冥王星,儘管他繼續觀察到矮人的幾個月前和之後的幾個月。
相比之下,Persephon的目標是在短短三年中進入圍繞小世界的軌道,從而更長的近距離觀看。 New Horizons Alan Stern在同一會議上的主要調查員說:“沒有接近的替代。”
Persephone會研究什麼
Persephone將研究冥王星的形式,以狩獵故事的化石腫脹的跡象 – 當時造成的物種的“啤酒肚” 重力吸引了世界的範圍。當層是液體時,更容易形成Bulzas,並且可以將其冷凍到位。新的視野沒有觀察到這樣的群集,但是Persefon會發送一種更敏感的工具,可以進行更詳細的檢查。
霍特在會議上說:“這項任務應該能夠對整個冥王星進行想像。” “必須是驚人的。”
Persephone還將尋求使用類似於從土星月球土埃氏菌獲得的重力和地形測量的重力和地形測量,並有可能計算冰的內層的厚度。
冥王星遭受了幾個世紀的冬季,而佩爾凡孔(Persefon)將達到其厚度。大多數矮人星球都將在黑暗中受到保護,因此任務需要能夠透過面紗的工具。相機將在更深入和不同的波長下設計整個世界的表面,其中包括一半的新視野航行。他們需要熱點,連續活動的跡像以及可能表明內部溫暖的爆發以及需求跡象表明自2015年觀察以來表面發生了變化。他們還將在冥王星和查隆(Charon)中提供更詳細的火山口數量,這將幫助科學家更好。
儘管冰冷的世界在太陽系中很多,但冥王星和夏隆都具有不尋常的表面特徵。在冥王星區tartarus dorsa中,甲烷冰的葉片覆蓋了表面。科學家懷疑這些崇高形狀的鉚釘隨著甲烷立即從固體轉移到氣體,但這不是最終的。夏隆(Charon)有一群奇怪的冰山沉浸在冷凍間隙中,這是冰冷峰之間的獨特特徵。這兩個表面都被異國情調的冰覆蓋,並且對冥王星固體溫度下的性質的理解將是任務的主要組成部分。
連接: 詹姆斯·韋伯(James Webb
1988年,天文學家注意到冥王星的笨拙氛圍,但其組成使它們刪除了。 New Horizons回答了問題,即使他提出了更多的問題。奇怪的是,冥王星似乎正在慢慢地將他的氣氛傾倒在夏隆上,從而產生了一種特殊的紅色桿子,可以隨著時間的流逝而移動半球。 Persephon的主要目標之一是通過質譜法直接檢測大氣組成。
Persephone還將研究小世界周圍的空間。冥王星很遠,以至於來自太陽的光線需要超過5.5小時才能達到它。從冥王星那裡,太陽是類似於天空的點。
夏隆並不是唯一被任務目標的月亮。 Persefon的開始時間將決定他可以觀察到多少個較小的衛星,但可能會很好地看一下其他四個衛星。
新的視野在Nix,Hydra和Kerberos中發現了水冰帶,以及Nix和Hydra的氨建議。 Persephone將獲得這三個以及Styx的更詳細的頻譜,並嘗試確定它們的表面有多少,以及Charon,這些表面充滿了可能形成它們的碰撞中的廢物。儘管最小的衛星的最佳觀察結果可能會截至月球和最大的冥王星,Hydra,Hydra,Kerbero或Hydra飛行中最大的月球,但取決於任務的不同之處,但開始並到達冥王星。
Persephone將在冥王星呆在地球上短短三年。在此期間,太空船可以在二進制系統周圍使用軌道從夫婦完成它。
將任務延長一年將允許太空飛船訪問另一個Kuiper帶對象,以至於冥王星飛行後,新的視野訪問了Arrokoth。這樣的擴展將取決於任務何時開始和到達,但它可以通過太陽系的形成剩下的浪費進行相當大的概述。這將確保科學的巨大回報,因為Kuiper帶對象的距離使它們在從地球上學習的挑戰。
冥王星:下一代
返回冥王星將不是一個隨機的企業。雖然開展了不到十年的新視野,但行星延伸的變化將使另一次訪問的飛行速度超過27。5年,並且需要下一代的五個熱電發電機。寬闊的旅行壽命將需要一些霜凍,以使冰點溫度保持溫暖。這是一個很大的問題 在太空中飛行的prium仍處於溢價狀態。目前,NASA的目標是每年創建1.5公斤的p;當前使用RTG 4.8磅。
這將需要對plut池進行大量投資,以探索外部計劃。還將獲得金融投資。 Howett在其演講中說,Persefon Mission的估計價格標籤為30億美元。
船舶具有半百紀的任務,飛船帶有一些備用系統。但是斯特恩強調說,儘管持續時間很長,但並非聞所未聞。 NASA的哈勃太空望遠鏡在35年後仍在運行,NASA的Voyager 1和2船也是48年前開始的。
Persefon任務的另一個挑戰是關於其中的人。由於有50年曆史的任務,研究人員估計Persefon將是一個三代任務,該任務將在職業生涯中循環三組科學家。信息和培訓將必須一代傳遞。實際上,斯特恩說,延遲參與是新視野任務計劃中最困難的部分之一。
斯特恩說:“我們知道如何做這些事情。” “你必須耐心等待,必須為此計劃。”
從2029年到2032年,每年都有宇宙飛船的起始機會。此後,木星的軌道阻止了後來的十年機會。
Persephone是對NASA行星任務概念的研究的一部分,該研究為許多項目提供資金,以允許際際研究對可能的未來任務做出明智的決定。
Howett說:“儘管我認為任何需要多個RTG的任務都會在目前努力選擇,但我認為提出任務建議的過程很有用。”該提案不僅表明,這樣的任務很有價值,例如軌道之旅,也可以由其他任務使用。
但是不要要求Persephon在不久的將來飛行:對能源的需求只能使其遠離官方書籍。 Howett的任務提案是一些尋求幫助NASA對未來任務的優勢和技能的紀念態度的人之一。
但是,空間機構仍在努力改善RTG及其支持技術。 Howett希望持續的技術發展將改善任務的機會。
她說:“ Persefon顯示的一件事是,返回軌道上的冥王星是可能的,但這不是自由的。” “這必須是一個旗幟級任務。”