Приветствую вас!
Изучение ледяных гигантов, таких как Уран и Нептун, в настоящее время является научным приоритетом. Но не менее важно изучение объектов Солнечной системы которые могут иметь океаны под своей ледяной поверхностью. К таким объектам в частности относятся луны планет-гигантов, и объекты пояса Койпера. Но можно ли объединить исследование подобных объектов в одной научной экспедиции? Конечно же, это непросто, но в 2021 году команда инженеров НАСА представила концепцию подобной миссии под названием — "Калипсо".
"Калипсо" — предлагаемая миссия класса "Новые рубежи" (New Frontiers) (среднего по стоимости уровня), которая должна будет изучать Уран и его систему спутников, уделяя особое внимание изучению спутника Ариэль - четвёртому по величине спутнику Урана (диаметром 1158 километров), под ледяной поверхностью которого может находится океан жидкой воды. Зонд пролетит мимо Урана, а затем направится к карликовой планете в поясе Койпера, которую Международный астрономический союз (МАС) окрестил любопытным именем Гкъкунлъʼхомдима - Gǃkúnǁʼhòmdímà (не сломайте язык). Такое странное название является транслитерацией имени божества на языке джу’хоа, на котором говорят бушменские общины в Намибии и Ботсване. В мифологии джу’хоа Гкъкунлъʼхомдима — это волшебница, которая превращается в различных животных, например, в муравьеда.
Этот объект пояса Койпера (также обозначенный как 2007 UK 126) , был выбран из-за своего удобного расположения во время стартового окна, а также из-за того, что это двойная карликовая планета. У карликовой планеты Гкъкунлъʼхомдима есть один спутник под названием Гкъоʼэ Къху - Gǃòʼé ǃHú, диаметром 150 километров (Гкъоʼэ Къху — это волшебный рог, который носит Гкъкунлъʼхомдима). Примечательно и то, что диаметр карликовой планеты составляет 600 километров, поэтому она также может быть кандидатом на роль мира, который имеет подледный океан. Основной целью миссии является изучение двух потенциальных океанических миров, один из которых сформировался и развился вокруг планеты-гиганта, а другой находится глубоко в Солнечной системе, поскольку это позволит лучше понять потенциальные условия обитаемости этих тел.
Миссия продлится менее 18 лет, запуск зонда "Калипсо" будет осуществлен в период с 2034 по 2036 год с использованием ракеты-носителя Falcon Heavy (или Vulcan). Зонд пролетит мимо Урана и его спутника Ариэль в период с 2041 по 2043 год, а также мимо Гкъкунлъʼхомдима в период с 2051 по 2056 год. Чтобы достичь Урана, зонд совершит гравитационный манёвр у Юпитера. Помимо Ариэля, зонд "Калипсо" изучит четыре других крупных спутника Урана — Миранду, Умбриэль, Титанию и Оберон, а также саму планету. Северное полушарие всех пяти спутников будет картироваться с разрешением от 0,1 до 2 километров на пиксель, в то время как южное полушарие этих спутников можно будет наблюдать с разрешением от 0,6 до 12 километров на пиксель.
Карликовая планета Гкъкунлъʼхомдима является частью расширенного рассеянного диска пояса Койпера, и, как полагают ученые, она попала туда в результате миграции Нептуна вскоре после образования Солнечной системы. Следовательно, Гокунхоумдима может быть первозданным телом и примером того, как выглядели планетезимали и малые тела во внешних областях Солнечной системы до миграции Нептуна. Калипсо пролетит мимо этой карликовой планеты и её спутника с относительной скоростью 9 км/с, что позволит сфотографировать её поверхность и проанализировать её состав, уделив особое изучению органических веществ на ее поверхности. Как на Уране, так и в поясе Койпера магнитометр зонда поможет уточнить возможное существование океана под ледяной корой изучаемых объектов. Если космический аппарат всё ещё будет работать в 2050-х годах, он сможет пролететь мимо другого объекта пояса Койпера, при условии что будет найден подходящий кандидат.
Для экономии средств зонд "Калипсо" будет использовать конструкцию, заимствованную у зонда "Новые горизонты", который пролетел мимо Плутона в 2015 году. Он будет нести один радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) работающий на плутонии-238, и будет оснащен более крупной антенной с высоким коэффициентом усиления (диаметром 3,1 метра) для обеспечения связи на больших расстояниях. При стартовой массе 874 кг зонд "Калипсо" также будет иметь более чувствительный магнитометр, чем зонд "Новые горизонты", для поиска подледных океанов. Первоначально планировалось, что миссия будет стоить около 877 миллионов долларов в ценах 2021 года. В настоящее время не существует предлагаемой миссии, аналогичной "Калипсо", а ее научный интерес остается значительным. Тем не менее изучение Урана в настоящее время является гораздо более важным приоритетом для НАСА, чем изучение тел пояса Койпера, поэтому космическое агентство хочет осуществить миссию зонда UOP (Uranus Orbiter and Probe) к этому ледяному гиганту. UOP будет орбитальным аппаратом, который будет изучать Уран и его луны на протяжении длительного периода, а не только во время пролета мимо системы Урана.