Egy év múlva kiderül, hogy hosszú kihagyás után visszatér-e az amerikai űrügynökség a Vénuszhoz, vagy inkább külső naprendszerbeli holdakhoz küld űrszondát. A NASA a napokban négy küldetéskoncepciót választott ki további vizsgálatra, amelyek közül 2021-ben akár kettő megvalósítása is elkezdődhet az űrügynökség relatíve alacsony költségvetésű küldetéseket tömörítő Discovery programjának keretében.

A négy tervezett szonda közül kettő a Vénuszt vizsgálná, egy a Jupiter vulkánilag aktív holdját, az Iót, egy pedig a Neptunusz gejzírekkel rendelkező Triton holdját. A NASA legutóbb 1989-ben indított űrszondát a Földhöz hasonló méretű, tömegű és felépítésű, de ma extrém felszíni körülményekkel rendelkező Vénuszhoz, amelynek tanulmányozása sok bolygókutató szerint nagyon fontos prioritás lenne.

A négy küldetést tervet közel egy tucat pályázat közül választották ki. A bolygókutatókból és mérnökökből álló csoportok most egyenként 3 millió dollárt kapnak, hogy részletesen kidolgozzák küldetéseik és űrszondáik terveit, amik közül legalább egyet jövőre jóváhagy majd a NASA.

Vissza a Vénuszhoz

Az egyik kiválasztott koncepció a DAVINCI+, amely a Vénusz légkörét és felszínét vizsgálná. A szonda két részből állna: egy a bolygó felszínét feltérképező és adatokat továbbító keringőegységből, illetve egy légkörbe lépő komponensből. Ez utóbbi műszerei segítségével kiderítené, hogyan alakult ki a bolygó sűrű légköre, és talán arra is választ adhat, tényleg kék, óceánokkal borított bolygó lehetett-e a Vénusz a múltban. A DAVINCI+ mozaikszó (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging Plus) a nemesgázok és légköri kémia mélyen a Vénusz légkörében történő vizsgálatát és kiterjesztett képi megfigyelést takarja.

A DAVINCI+ a Vénusz légkörében történő, közel egyórás ereszkedése során folyamatos méréseket végezne a légkör összetételének megállapítására, és a felszínről is készítene képeket. A Vénusz extrém körülményeitől valamelyest védett, gömb alakú ereszkedőegység lenne az első amerikai űrszonda 1978-óta, amely a Vénusz légkörébe lép. A küldetést a NASA Goddard-intézetéből James Garvin bolygókutató vezeti.

A DAVINCI+ mellett versenyben van még a VERITAS űrszonda is, amely Vénusz körüli pályáról térképezné fel a bolygó sűrű légköre által eltakart felszínt. Mindezt egy nagy felbontású szintetikus apertúrájú radar tenné lehetővé, amelyhez hasonlót használt a Cassini űrszonda a Titán felderítéséhez. A VERITAS radarja betekintést engedne a Vénusz geológiai történetébe, és segíthetne megérteni, miért alakult a bolygó sorsa annyira másként, mint a Földé.

Az 1990-es évek elején a NASA Magellan űrszondája már feltérképezte a Vénusz majdnem teljes felszínét és domborzatát , de viszonylag kis felbontásban. A VERITAS radarja a felszínt minimum háromszor részletesebben, a domborzatot pedig 20-50-szer nagyobb felbontásban derítené fel. Ezekkel az adatokkal és a belőlük készített 3D modellekkel a kutatók meg tudnák állapítani, hogy pontosan milyen folyamatok hozták létre a Vénusz felszínformáit. Infravörös képalkotója pedig segítene feltárni a felszín geológiáját, és kideríthené azt is, hogy valóban van-e jelenleg is vulkáni aktivitás a Vénuszon, mint arra egy a Science Advances folyóiratban nemrég megjelent kutatás utal. A szondát a NASA JPL kutatóintézete menedzselné; a küldetést Suzanne Smrekar vezetheti.

Vulkántúra a Jupiternél

Az IVO űrszonda-koncepció a Naprendszer leginkább vulkánilag aktív égitestjét, a Jupiter Io holdját célozná meg. Az Iót a Jupiter és holdjainak gravitációs hatása teszi geológiailag ennyire aktívvá, mert ezek az égitestek egy árapály-fűtésnek nevezett folyamat során deformálják az Io alakját, ami súrlódáshoz és így extra hő keletkezéséhez vezet a hold belsejében. A 2031-ben Jupiterhez érkező IVO feladata annak kiderítése lenne, hogy ez a folyamat, amely kisebb mértékben az Ión kívül az Europát és a Szaturnusz körül keringő Enceladust, illetve más holdakat is érint, pontosan hogyan működik.

Az IVO az Ióhoz közeli elhaladások során annak belső szerkezetét és vulkáni működését vizsgálná. A szakemberek szeretnék meghatározni, hogyan keletkezik a felszín alatt a magma, van-e a holdnak globális magmaóceánja, illetve hogyan tör mindez láva formájában felszínre az Io vulkánjaiból. Az arizonai egyetem kutatója, Alfred McEwen által vezetendő küldetés általánosságban segítene jobban megérteni a kőzetbolygók és -holdak keletkezését és az ott zajló dinamikus folyamatokat.

Az Iót korábban a NASA Pioneer és Voyager űrszondái, a Galileo űrszonda és a New Horizons űrszonda vizsgálta, jelenleg pedig fő tudományos tevékenysége mellett a Juno űrszonda figyeli meg néha.

Irány a Neptunusz

A Naprendszer legkülső nagybolygójánál, a Neptunusznál 1989-ben járt először és utoljára űrszonda, a legendás Voyager–2. Ezen változtatna a szintén kiválasztott Trident űrszonda-koncepció, amely a Neptunusz különleges, geológiailag aktív holdját, a Tritont tanulmányozná korszerű műszereivel. A Voyager–2 gejzíreket, jégvulkánokat és egyszerű szerves anyagokat fedezett fel a geológiailag nagyon fiatal felszínű Tritonon, ami egy belső óceánnal is rendelkezhet. A Trident célja annak kiderítése, hogy a Naptól ennyire távoli hold képes-e felszíne alatt biztosítani a megfelelő körülményeket az élet számára.

A Trident ehhez 2026-ban indulna a Földről, többször megközelítené a Vénuszt, illetve a Földet, hogy energiát nyerjen a külső Naprendszerbe vezető útjához. Végül 2032-ben egy Jupiter melletti hintamanőverrel becélozná a Neptunuszt, és 2038-ban haladna el a Triton mellett. A szonda a Triton ekkori szerencsés elhelyezkedésének és a fejlett képalkotó kameráknak köszönhetően egy elhaladással képes lesz feltérképezni szinte a teljes holdat, illetve annak geológiai folyamatait, és kideríteni, hogy valóban van-e óceán az égitest jégkérge alatt. A küldetést Louise Procketer vezetné, és a NASA JPL-kutatóintézete menedzselné.

A küldetés nyilvánvaló tudományos jelentőségén kívül a Trident űrszonda mellett szólhatnak még más szempontok is, konkrétan az Egyesült Államok és Kína között a világűrben is zajló stratégiai versengés. Elképzelhető ugyanis, hogy Kína a 2020-as évek közepén egy a NASA Voyager szondáihoz hasonló küldetést indít. Ha ténylegesen megvalósul, ennek keretében a kettőből az egyik tervezett szonda pontosan ugyan azt az indítási ablakot használná ki, mint a Trident, és elhaladna a Jupiter, illetve a Neptunusz mellett is, a Tridenttel közel azonos időpontban.

Ha a NASA 2021-ben a négy küldetés közül csak egyet választ ki, nagyon valószínű, hogy az az egyik Vénusz-szonda lesz. Ha azonban kettőt, akkor talán a Tridentnek is lehet komoly esélye az indulásra.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: