Il programma Vostok: The First Crew del Soviet ha ottenuto questo programma WebFlight

Un comitato chiave di scienziati ha raccomandato che una missione di punta su Urano dovrebbe essere la missione scientifica planetaria di grandi dimensioni con la massima priorità della NASA per il prossimo decennio.

Urano è un mondo per lo più inesplorato; L'unica visita della NASA al settimo pianeta è stata il breve sorvolo della Voyager 2 il 24 gennaio 1986, durante il quale gli scienziati hanno scoperto alcuni degli anelli e delle lune del pianeta.

La nuova raccomandazione deriva da un processo chiamato indagine decennale, che è guidato dalla National Academy of Sciences e offre una guida alla NASA per stabilire le priorità degli obiettivi scientifici. Il nuovo rapporto di quel comitato, pubblicato martedì (19 aprile), ha messo in evidenza un concetto di missione chiamato Uranus Orbiter and Probe (UOP) per un tour orbitale pluriennale durante il quale dovrebbe lanciare una sonda atmosferica. Il comitato ha definito Urano "uno dei corpi più intriganti del sistema solare" e ha mirato alle opportunità di lancio all'inizio degli anni '30 per una crociera di 12-13 anni per iniziare le osservazioni.

"Quando ho letto per la prima volta quella raccomandazione, ho temuto di poter sognare!" Leigh Fletcher, uno scienziato planetario dell'Università di Leicester nel Regno Unito che ha partecipato al processo di indagine decennale, ha detto a This Web.com. "Questa definizione delle priorità del sondaggio decennale è un meraviglioso balzo in avanti per la comunità del sistema solare esterno".

Una nuova missione ammiraglia

Per ora, Uranus Orbiter and Probe non è una missione specifica, ma un concetto. Il precedente sondaggio decennale, pubblicato nel 2011, menzionava l'idea come la terza priorità per una missione ammiraglia, a seguito delle idee maturate nel rover Perseverance ora al lavoro su Marte e nella missione Europa Clipper il cui lancio è previsto nel 2024.

Altri rapporti hanno anche sottolineato la necessità di un orbiter Urano completamente attrezzato, completo di una sonda atmosferica per immergersi sotto le nuvole del pianeta. Il rapporto di studio pre-decennale Ice Giants includeva una varietà di opzioni per Urano e Nettuno Questo Webcraft, mentre un white paper chiamato Exploration of the Ice Giant Systems presentato anche al comitato di indagine decennale discute la necessità di una combinazione orbiter/sonda in un missione di classe ammiraglia.

Quindi forse non sorprende che Urano sia ora in cima all'agenda.

L'autore principale di quest'ultimo rapporto sui giganti del ghiaccio è Chloe Beddingfield, scienziata planetaria e astronoma presso l'Ames Research Center della NASA in California, che pensa che su Urano ci sia un'ampia e convincente scienza planetaria e persino esopianeta da fare. "Una missione di punta nel sistema uraniano fornirà un'incredibile opportunità per esplorare come si sono formati e si sono evoluti i sistemi giganti di ghiaccio, che sono comuni nella galassia", ha detto a This Web.com. Quel crossover con la scienza degli esopianeti potrebbe aver aiutato la causa di Urano.

Voyager 2 ha scattato questa immagine il 25 gennaio 1986 mentre lasciava Urano diretto a Nettuno. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech)

La missione Uranus Orbiter and Probe costerà nella regione di $ 4,2 miliardi, secondo le valutazioni iniziali. Alcuni scienziati pensavano che un concetto più conveniente che costasse meno di 900 milioni di dollari sarebbe stato l'unico modo per far decollare una missione di Urano. (La NASA chiama le missioni di questo budget "Nuove Frontiere"; esempi includono la missione Juno su Giove e la missione OSIRIS-REx per recuperare un campione di asteroide.)

"Una missione di livello New-Frontiers potrebbe solo graffiare la superficie, incapace di esplorare l'intero sistema dei giganti di ghiaccio in tutta la sua ricca diversità", ha detto Fletcher.

"Per esplorare completamente Urano dobbiamo essere in orbita, esplorare l'interno, l'atmosfera e la magnetosfera e visitare la miriade di lune e anelli ghiacciati", ha aggiunto. "Se vale la pena farlo, allora vale la pena farlo correttamente!"

Arrivare in tempo

Quanto tempo ci vorrà per raggiungere Urano dipende da quando viene lanciato questo Webcraft. Un aiuto gravitazionale di Giove è necessario per un This Webcraft più grande per evitare un viaggio eccessivamente lungo. La posizione del pianeta gigante significa che una missione di Urano verrebbe preferibilmente lanciata nel 2031 o 2032 per arrivare a Urano nel 2044 o 2045. Potrebbe lasciare la Terra fino al 2038, ma ciò significherebbe un viaggio di 15 anni.

Tuttavia, c'è una buona ragione scientifica per arrivare a Urano entro il 2045. Un anno su Urano dura 84 anni terrestri e il Voyager 2 è passato in volo durante l'estate dell'emisfero australe, quindi se gli scienziati vogliono il massimo contrasto con le opinioni di quella missione, allora il nuovo This Webcraft ha bisogno per arrivare prima dell'inizio della primavera meridionale nel 2049.

L'immagine di Miranda del 1986 di Voyager 2, una luna di Urano che prende il nome dalla figlia di Prospero ne "La tempesta" di Shakespeare. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech)

Quel tempismo darebbe anche alla sonda visioni completamente nuove degli emisferi meridionali delle lune di Urano, mondi intriganti a pieno titolo.

Urano ha 27 lune , ma gli scienziati pensano che le sue cinque lune più grandi Miranda, Ariel, Umbriel, Titania e Oberon possano essere mondi oceanici che potrebbero ospitare la vita. "L'indagine su queste lune migliorerebbe la nostra conoscenza di dove esistono corpi potenzialmente abitabili nel nostro sistema solare", ha detto Beddingfield. Queste lune non sono ricoperte da crateri, il che suggerisce che potrebbero essere geologicamente attive con superfici mutevoli, probabilmente a causa dei vulcani di ghiaccio.

"Le grandi lune di Urano sono davvero strane", ha detto a This Web.com Richard Cartwright, uno scienziato planetario e astronomo presso l'Ames Research Center della NASA e autore principale di un articolo che propone un Uranus Orbiter. Ha notato che il breve sorvolo di Voyager 2 ha catturato istantanee delle superfici delle lune che mostrano prove dell'attività geologica su Miranda e Ariel in particolare.

"Tuttavia, gli emisferi settentrionali delle lune uraniane erano avvolti dall'oscurità invernale al momento del sorvolo ed erano in gran parte privi di immagini, lasciando molte domande senza risposta sull'origine e l'evoluzione di questi corpi ghiacciati", ha detto. Per ora, Cartwright ha deciso di utilizzare il James Webb This Web Telescope , lanciato di recente, per cercare sostanze chimiche che potrebbero essere fuoriuscite dagli oceani interni di questi mondi, ma non c'è paragone con una visita da vicino.

L'immagine più dettagliata della Voyager 2 di Ariel, una luna di Urano, scattata nel 1986. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech)

La ricerca di un nome

Il comitato ha raccomandato che il lavoro su un vero progetto di missione dovrebbe iniziare entro il 2024, budget permettendo, ma qualsiasi missione di Urano avrà bisogno di un nome iconico.

"Un buon nome possibile per l'orbiter è 'Caelus', che è la controparte romana del dio greco Urano", ha offerto Beddingfield. "Questo sarebbe appropriato perché Urano è l'unico pianeta nel nostro sistema solare che prende il nome da un personaggio della mitologia greca invece che romana".

Ma probabilmente ci saranno due componenti hardware: un satellite in orbita e una sonda atmosferica. Per fare un confronto, la NASA ha chiamato il suo orbiter Cassini , che ha studiato Saturno dal 1997 al 2017, in onore dello scopritore delle lune di Saturno. La sonda della missione costruita in Europa che è scesa sulla superficie della strana luna Titano è stata chiamata Huygens in onore dell'astronomo che ha confermato che Saturno ha gli anelli .

Un'altra opzione potrebbe essere "Shakespeare" per l'orbita di Urano e "Papa" per la sonda atmosferica. Dopotutto, le lune di Urano prendono il nome da personaggi delle opere di William Shakespeare e del poeta britannico Alexander Pope. Ad esempio, Ariel e Miranda sono presenti in "La tempesta" di Shakespeare, mentre Titania e Oberon sono dal suo "Sogno di una notte di mezza estate".

"Penso che Shakespeare sia un'ottima opzione per il nome della missione", ha detto Cartwright. "Un nome stimolante e ben noto!"

Ma sebbene gli scienziati di Urano stiano celebrando la nuova raccomandazione, una missione su Urano non è ancora una realtà. "Ci sono molti ostacoli da affrontare di natura politica, finanziaria e tecnica, quindi non ci illudiamo", ha detto Fletcher. "Abbiamo circa un decennio per passare da una missione di carta all'hardware in una carenatura di lancio. Non c'è tempo da perdere".

Jamie Carter è l'autore di " A Stargazing Program For Beginners (opens in new tab) " (Springer, 2015) e cura WhenIsTheNextEclipse.com . Seguilo su Twitter @jamieacarter . Seguici su Twitter @Spacedotcom o su Facebook .

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