Misja do granic Układu Słonecznego. Nowy wyścig w kosmosie

Dwie sondy spenetrują kresy heliosfery

Chińscy naukowcy przedstawili ambitne plany dwóch misji kosmicznych. Założenia obu misji zostały opublikowane w magazynie Journal of Deep Space Exploration i świadczą o ogromnych postępach w chińskim programie kosmicznym.

Wystrzelone przez Chińczyków sondy mają dotrzeć do granic Układu Słonecznego i skoncentrować się na heliosferze. To rodzaj bańki ochronnej wokół Słońca utworzonej przez wiatr słoneczny. Jedna misja skieruje się ku „czołu” heliosfery, podczas gdy druga zbada jej „ogon”.

Plan lotu: 30 lat podróży do granic Układu Słonecznego

Misja „ogonowa”, której start zaplanowano na kwiecień 2032 r., wykorzysta asystę grawitacyjną Jowisza, aby osiągnąć krawędź ogonową Układu Słonecznego do 2059 roku. Z kolei misja „czołowa”, której start zaplanowano na listopad 2033 r., wykorzysta asystę grawitacyjną Ziemi i Jowisza, aby osiągnąć krawędź „czołową” Układu Słonecznego do 2053 roku.

Obie misje zostaną wystrzelone za pomocą rakiet Długi Marsz 5. Każda sonda będzie wyposażona w 11 instrumentów. Wśród nich będą magnetometry, analizatory fal, czujniki cząstek naładowanych, atomów neutralnych i pyłu. A oprócz nich także kamery szerokokątne, spektrometry podczerwone, ultrafioletowe i terahercowe oraz detektor fotonów wysokiej energii. Mimo znacznej ilości instrumentów, masa każdej sondy nie przekroczy 8200 kg. Kluczową innowacją jest zastosowanie reaktorów jądrowych klasy 1 kWe, zapewniających ciągłą pracę sond przez ponad 30 lat.

Główne cele misji

Chińskie misje nie tylko zbadają heliosferę, ale też przeprowadzą okazjonalne obserwacje wielkich planet. Zbadają w ten sposób Neptuna, Saturna czy Urana. Sondy przyjrzą się też mniejszym ciałom niebieskim takim, jak Centaury i obiekty Pasa Kuipera.

Jak podkreślają chińscy naukowcy misja ma 4 główne cele naukowe:

• eksplorację niezbadanych regionów na skraju Układu Słonecznego
• uzyskanie kompleksowego obrazu heliosfery
• obserwację wielkich planet
• archeologiczne badania Układu Słonecznego (m.in. zbadanie pochodzenia i ewolucji małych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym, poszukiwanie możliwych lokalizacji dziewiątej planety oraz przeprowadzanie eksperymentów z zakresu astronomii kosmicznej, takich jak wykrywanie fotonów o wysokiej energii)

Co to jest heliosfera?

Heliosfera to obszar wokół Słońca, w którym ciśnienie wiatru słonecznego przeważa nad ciśnieniem wiatrów galaktycznych. W ten sposób tworzy się „bąbel” wyrzucanej przez Słońce materii. Innymi słowy, jest to rozległa strefa, gdzie dominuje materia pochodząca ze Słońca, a wiatr słoneczny (strumień naładowanych cząstek emitowanych przez Słońce) tworzy ochronną tarczę.

Tarcza ta chroni przed promieniowaniem kosmicznym. Skutecznie blokuje ona wysokoenergetyczne cząstki pochodzące spoza Układu Słonecznego. Bez heliosfery Ziemia byłaby bardziej narażona na szkodliwe promieniowanie galaktyczne.

Heliosfera nie jest idealnie kulista. Jej kształt przypomina raczej wydłużoną bańkę lub ogon komety.

Czy chińskie sondy kosmiczne prześcigną osiągnięcia Voyagerów?

Chińskie plany dwóch misji nawiązują do pionierskich osiągnięć sond Voyager 1 i Voyager 2 NASA. Voyagery, wystrzelone w 1977 roku, początkowo miały zbadać planety zewnętrzne Układu Słonecznego. Ich misje rozszerzono jednak na eksplorację heliosfery i przestrzeni międzygwiezdnej. Voyager 1 przekroczył granicę heliosfery w 2012 roku, a Voyager 2 w 2018 roku. Obie sondy stały się tym samym pierwszymi obiektami ludzkimi w przestrzeni międzygwiezdnej.

Chińskie misje również planują eksplorację heliosfery, ale w dwóch przeciwnych kierunkach. To pozwoli uzyskać „panoramiczny widok” tej struktury. W przeciwieństwie do Voyagerów, które „przypadkowo” dotarły do heliosfery po badaniach planet, chińskie misje są nastawione głownie na eksploracje granic Układu Słonecznego. Voyagery nie były zaprojektowane specjalnie do tego celu, co ogranicza ich możliwości naukowe w przestrzeni międzygwiezdnej. Chińskie sondy wyposażono w urządzenia zaprojektowane specjalnie w tym celu, co pozwoli na dokładniejsze badania.

Przeczytaj również: NASA wraca w okolice Księżyca. Misja Artemis II rusza w lutym