Planetaarinen tehtävä Persephone vaatii 3 miljardia dollaria 27 vuoden matkalle takaisin Plutoon

Tehtäväkonseptitutkimus Pluton kiertoradalle ja Kuiper-vyöhykkeen tutkimiseksi aloitettiin planeettaoperaatiolla Persephone, joka kestäisi noin 30 vuotta ja vaatisi 3 miljardia dollaria. National Academics, joka julkaisee Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey -tutkimuksensa (jossa luetellaan tehtävät, joita NASAn tulisi suunnitella), harkitsee parhaillaan tätä asiakirjaa.  

Tämän planeettatehtävän tavoiteaikajanalla on tarkoitus laukaista NASAn SLS-raketilla vuoteen 2031 mennessä, ohittaa Jupiterin vuoteen 2032 mennessä, ohittaa Kuiperin vyöhykkeen (KBO) vuoteen 2050 mennessä ja saapua Plutoon vuoteen 2058 mennessä. Sitten Pluto-järjestelmä kiertue alkaa vuoteen 2061 asti. Sen jälkeen se voi matkustaa KBO-kohtaamiseen vuonna 2069 laajennetussa tehtävässä. 

Tämän tehtävän tarkoituksena on tutkia Pluton ja Charonin sisäisiä rakenteita ja todisteita Plutossa olevan maanalaisen valtameren olemassaolosta. Se aikoo myös tarkastella pintojen ja ilmakehän kehitystä Pluton järjestelmässä ja KBO-populaatiossa. Orbiterissa olisi 11 tieteellistä instrumenttia.

Miksi pitää palata

Ei paljon suurempi kuin Yhdysvaltojen manner ja 40 kertaa kauempana Auringosta Maahan verrattuna, olisi niin helppoa olettaa, että Pluto olisi eloton ja kylmä paikka. Kuitenkin tämän tehtäväkonseptin päätutkija, tohtori Carly Howett kertoi Forbesille, että Plutosta löydettiin todisteita toiminnasta. Ja tehdäkseen asioista mielenkiintoisempia, New Horizon Mission havaitsi, että Pluto on geologisesti aktiivinen.    

NASAn New Horizonin avaruusalusten tiedot, jotka kohtasivat Pluto-järjestelmän vuonna 2015 ja ohilensivat kylmän klassisen KBO:n vuonna 2019, johtivat jännittäviin löytöihin ja lopulta lisäkysymyksiin. New Horizonsin kautta otetut kuvat osoittivat voimakasta pinnan geologiaa ja konvektoituvia jäälevyjä, jotka täyttivät Sputnik Planitia (SP), muinaisen altaan. 

Koska yksi mahdollinen selitys näiden SP:n muodostumiselle edellyttää maanalaista valtamerta, heräsi kysymys, olisiko Plutossa maanalaista valtamerta huolimatta sen etäisyydestä Auringosta. Sellaisen olemassaolon määrittäminen on Persephone-tehtävän ensisijainen tekijä, koska maanalaisen valtameren olemassaololla on arvokkaita astrobiologisia vaikutuksia aurinkokunnassa.      

Yli 30 vuotta lähetystyötä 

New Horizon saavutti Pluton 9.5 vuodessa, mutta Persephone voi kestää yli 27 vuotta. Tohtori Howett kertoi Forbesille, että Plutolle pääseminen riittävän hitaasti kiertoradalle vaatisi pitkän risteilyn. Kuitenkin, jos menet nopeammin, sitä enemmän joudut rikkoutumaan. Jälkimmäinen vaatii enemmän polttoainetta, mikä tarkoittaa myös enemmän kustannuksia.     

Miksi sen täytyy kiertää järjestelmää? Kuten korostettiin, yksi suurista kysymysmerkeistä, joka ohjaa tätä tehtävää, on nestemäisen veden mahdollinen olemassaolo Plutossa huolimatta sen etäisyydestä Auringosta. Tohtori Howettin mukaan tähän kysymykseen ei pystytty vastaamaan riittävästi yhdellä ohilennolla. Tämä vaatii kiertoradan. Olisi tarpeen ymmärtää painovoiman allekirjoitus, joka voidaan tehdä vain kiertämällä järjestelmää ja tarkkailemalla, kuinka se vetää avaruusalusta.