一项雄心勃勃的海王星任务将同时研究这颗行星和海卫一
对外太阳系进行探测的设想相对普遍,因为行星科学家越来越失望于我们对最远行星的了解不足。海王星是已知最远的行星,最后一次被旅行者2号探测是在20世纪80年代。
自1977年发射该探测器以来,技术已经取得了长足进步。但要利用这种更先进的技术,我们首先需要让一个任务进入该系统——ConExResearch和伦敦大学学院正在根据一系列论文开发其中一个任务。其中一篇论文已由JEMcKevitt及其同事发表在《航空杂志》上。
Arcanum任务旨在绕行海王星并降落在海卫一上,从而深入了解该系统中两个感兴趣的物体。海王星拥有太阳系中最高的风速和“大暗斑”风暴系统。海卫一更加有趣,可能存在活跃的火山活动,甚至可能有地下海洋。
鉴于研究行星和卫星的不同要求,Arcanum被分为三个不同的部分——轨道器、“轨道机动器”和着陆器。让我们依次看看每个部分。
该轨道器名为萨默维尔,其主要功能是为研究海王星提供科学平台。但它也将充当着陆器系统的通信中继站,在前往外太阳系的大部分旅程中,它将与着陆器系统相连。
有效载荷包括几台摄像机、几台光谱仪、一台磁力仪和一些其他科学设备,但最重要的是,它将包含一台望远镜。该望远镜将在可见光和红外光谱下运行,使轨道器既能观察海王星系统,又能搜索更远的物体,例如柯伊伯带中的物体。
使着陆器能够进行轨道机动的系统被称为Tenzing。该系统将分两个阶段运行——第一阶段在着陆器与萨默维尔分离后,第二阶段在着陆器断开连接后。在第一阶段,该系统的目的是利用着陆器的燃料储备,为着陆器准确定位,使其在Triton着陆,并为着陆器本身提供动力补充。
在第二阶段,它充当轨道观测站和中继站,将着陆器与天线更强大的萨默维尔进行通信连接。
Tenzing还拥有一系列三台“穿透器”,它们将试图突破Triton的外层冰壳,以便对世界内部进行科学研究。目前尚不清楚系统设计者是否计划完全穿透地壳以到达潜在的海底海洋,
着陆器本身名为宾汉姆,由自己的发动机、着陆垫和科学套件组成。机上的仪器包括多个摄像头、一个仪、一个温度计和一个质谱仪。总体而言,着陆器上的仪器将提供对Triton表面状况的基本了解,尽管它不一定能够独自挖掘月球最有趣的部分。
如果没有Starship改进的发射能力,所有这些系统都无法实现。Starship的发射能力预计将比许多现有的商用火箭解决方案至少高出一个数量级,使转移轨道的运载能力大大增强。仅Bingham和Tenzing的“湿”质量(即含推进剂)就达到550公斤,比其他外太阳系任务重得多。
预计发射日期为2030年,预计2045年抵达海王星,星际飞船在发射窗口之前将有足够的时间进行测试。但截至目前,Arcanum只是几项拟议的太阳系任务之一,并没有得到主要航天机构的支持。
我们下一次前往海王星的任务将会是什么样的,这还有待观察。然而,派遣宇航员的压力将越来越大,直到有一天,人类最终能够重返这个令人兴奋的系统。
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