Planetų mokslininkams žūtbūt reikia naujų Urano ir Neptūno tyrimų, nes šie ledo milžiniški pasauliai nebuvo aplankyti nuo pat „Voyager“ misijos devintojo dešimtmečio pabaigoje. Jei atsiras erdvėlaivis, kuris taps informacijos apie šias planetas šaltiniu, jis taip pat galės pažvelgti į visatą kur kas giliau. Atidžiai stebėdami vieno ar kelių tokių erdvėlaivių radijo signalų pokyčius, astronomai gali pastebėti gravitacijos bangavimą, kurį sukelia kai kurie žiauriausi įvykiai visatoje.
Vieninteliai Urano ir Neptūno vaizdai iš stambių planų buvo padaryti iš erdvėlaivio „Voyager 2“, praskridusio pro šias planetas devintojo dešimtmečio pabaigoje. Nuo tada mes siuntėme zondus į Merkurijų, misijas į Jupiterį ir Saturną, rinkome asteroidų ir kometų pavyzdžius ir paleidome marsaeigį į Marsą.
Bet ne Uranas ar Neptūnas. Visa planetų mokslininkų karta sugebėjo jas tirti tik antžeminiais teleskopais ir retkarčiais iš Hablo kosminio teleskopo. Vienintelis vėlavimas yra tas, kad dėl didelio atstumo iki Neptūno ir Urano yra neįtikėtinai sunku paleisti ten naudingus krovinius.
Jei 2030-ųjų pradžioje pradėtume misiją pakankamai galinga raketa, tokia kaip NASA kosminio paleidimo sistema, misija Jupiterį galėtų pasiekti per mažiau nei dvejus metus. Vienas erdvėlaivis galėjo suskilti į dvi dalis: vienas nukreiptas į Uraną (pasiekęs jį 2042 m.), o kitas į Neptūną (savo orbitą pasiekęs 2044 m.). Patekę į vietą, šie orbitai gali išlaikyti savo stotį daugiau nei 10 metų, kaip tai padarė garsioji Cassini misija į Saturną.
Ilgos kelionės metu į šias ledines vietas tie patys kosminiai zondai taip pat gali pasiūlyti įžvalgų apie labai skirtingą mokslą – gravitacines bangas. Žemėje fizikai atspindi lazerio spindulius kelių mylių ilgio takeliais, kad išmatuotų gravitacinių bangų ilgį. Kai bangos (kurios yra bangavimas pačiame erdvėlaikio audinyje) prasiskverbia pro Žemę, jos iškreipia objektus pakaitomis juos suspausdamos ir ištempdamos. Detektoriaus viduje šių bangų ilgis šiek tiek keičiasi tarp tolimųjų veidrodžių, nežymiai paveikdamas šviesos kelią gravitacinių bangų observatorijose (paprastai mažiau nei atomo plotis).
Radijo ryšio su nuotoline kosmine misija atgal į Žemę poveikis yra panašus. Jei gravitacinė banga praeina per Saulės sistemą, ji pakeičia atstumą iki erdvėlaivio, todėl zondas yra šiek tiek arčiau mūsų, tada toliau, tada vėl arčiau. Jei erdvėlaivis būtų siuntęs visą savo skrydį, būtume matę Doplerio radijo ryšio dažnio poslinkį. Jei du tokie erdvėlaiviai veiktų vienu metu, astronomai galėtų tiksliau pastebėti šį poslinkį.
Kitaip tariant, šie tolimi kosminiai zondai gali atlikti dvigubą funkciją kaip didžiausios pasaulyje gravitacinių bangų observatorijos.
Didžiausia technologinė kliūtis – galimybė neįtikėtinai tiksliai išmatuoti erdvėlaivio radijo dažnį. Mūsų gebėjimas jį išmatuoti turėtų būti bent 100 kartų geresnis, nei galėtume pasiekti per Cassini Saturno praskrendimą.
Tai skamba sudėtingai, bet praėjo dešimtmečiai nuo tada, kai buvo sukurtas Cassini, ir mes nuolat tobuliname savo ryšių technologijas. O dabar fizikai kuria savo kosmose veikiančius gravitacinių bangų detektorius, tokius kaip lazerinė interferometro kosminė antena (LISA), kuriems bet kokiu atveju reikės panašios technologijos. Kadangi iki ledo milžino misijos liko beveik dešimt metų, į reikiamų technologijų kūrimą galėtume investuoti dar daugiau resursų.
Jei sugebėsime sulaužyti šį jautrumo lygį, šios gravitacinių bangų detektoriaus „rankos“ nepaprastas ilgis (tiesiog milijardus kartų ilgesnis nei mūsų dabartiniai detektoriai) galės aptikti daugybę ekstremalių įvykių visatoje.
Taip pat skaitykite:
Palikti atsakymą