Ne računajući priče o koroni, svi pričaju (malo sam preterao, ne svi) o kineskom programu za Mesec i Mars, ali šta je sa ostatkom, sa međuplanetnim istraživanjima? Ima li Kina uopšte formiran program za istraživanje drugih planeta? Ima, a ima i više od toga – za istraživanje međuzvezdanog kosmosa.
Nakon Meseca, Marsa i obližnjih asteroida, kineski kosmički program ima jedan od svojih ciljeva u spoljnjem Sunčevom sistemu. Oko 2030, azijski div planira da lansira misiju na Jupiter kako bi proučio njegovu magnetosferu i unutrašnjost gasovitog giganta, nešto poput Nasine misije 'Junona' (zapravo, Kina je nedavno koristila 'Junonin' signal kako bi 'vežbala' svoju potpuno novu kosmičku komunikacionu mrežu). Ova misija će biti prva kineska u spoljnjem Sunčevom sistemu i omogućiće joj da usavrši, među ostalim tehnologijama, komunikaciju na daljinu i upotrebu radioizotopskih generatora (RTGs). Mesečeve sonde 'Chang'e 3 i 4'poseduju RTG-ove, iako se koriste pre svega kao grejači (RHU), a plutonijum-238 koji nose ruske je proizvodnje. Nepoznato je ima li Kina aktivni program za proizvodnju ovog izotopa - koji, podsetimo, nema civilnu ili vojnu uporabu osim služenja u RTG - iako, s obzirom na brzi napredak kineskog kosmičkog programa, ne bi bilo iznenađujuće da ga imaju.
Prototip kineske sonde za proučavanje heliosfere opremljena sa RTG-om.
U svakom slučaju, sledeći cilj kineskog kosmičkog programa je ništa više ni manje nego međuzvezdani prostor. Ili, to zvuči vrlo bombastično, proučavanje heliopauze, odnosno granice na kojoj solarni vetar gubi snagu u korist međuzvezdanog vetra[1]. Mitske sonde 'Voyager 1 i 2' nalazi se trenutno u regiji između unutrašnjeg dela heliosfere i heliopauze i otkrili su da je reč o prilično turbulentnoj regiji, zbog čega svakih nekoliko meseci čitamo vesti da su prešli u međuzvezdani prostor. Unutarnja granica heliosfere naziva se udarnom frontom (shock front), a ona se nalazi na oko 100 astronomskih jedinica (petnaest milijardi km), a stići tamo nije lako – makar ne dovoljno brzo – sa trenutnom tehnologijom.
Kineske planetne misije u sledećoj deceniji: sonda 'HX-1' na Mars 2020. (rover i orbiter), misija 'Zheng He' za proučavanje asteroida i donošenje uzoraka, misija 'HX-2' za donošenje uzoraka sa Marsa pre 2030. i misija na Jupiter oko 2030.
Pre nekoliko godina uspeli smo da vidimo prve predloge za kineske međuzvezdane misije, ali sada su ti planovi dovršeni. Najupečatljivije je to što se čini da je ova misija na rubu heliosfere povećala svoj prioritet i moguće je da će biti lansirana pre misije na Jupiter, nešto što, s druge strane, nije tako čudno obzirom da će njena instrumentacija biti lakša nego što je potrebno za proučavanje jovijskog diva. Međuzvezdana misija je dobila (za sad) ime 'IHP', što nije ništa drugo do skraćenica od 'Interstellar Heliosphere Probe'. Misija bi se sastojala od dve sonde: jedna, 'IHP-1', koja bi bila poslata prema heliopauzi po najkraćoj putanje, a druga, 'IHP-2', u suprotnom smeru, prema repu iste. Potonja bi trebalo da razjasni strukturu repa o kojem niko ne zna tačno kakav je. Sonde 'Pioneer 10 i 11' su letele u tom smeru, ali su prestale da rade pre nego što su prešle 80 AJ.
Struktura interakcija između heliosfere i međuzvezdanog medijuma.
Da bi u razumnom vremenskom roku dostigle 100 AJ, dve sonde će morati da izvrše nekoliko gravitacionih asistencija. 'IHP-1' bi poleteo 2024. godine i izvela dva fly-bya pored Zemlje (2025. i 2027.) i jedan pored Jupitera (2029.). Datum lansiranja je određen potrebom preletanja iznad Jupitera, tako da bi se u slučaju nekakvog odlaganja moralo čekati nekoliko godina do sledećeg lansirnog prozora. Do heliopauze (100 AJ) bi stigla otprilike do 2049. 'IHP-2' bi bio lansiran skoro deceniju kasnije i, nakon fly-bya pored Jupitera 2033. godine, prošao bi pored Neptuna 2038. godine. Naučna zajednica već godinama traži sondu za proučavanje bilo kojeg ledenog giganta, pa će 'IHP-2' iskoristiti priliku i poneti instrumente za proučavanje Neptunovog sistema, uključujući jednu atmosfersku sondu.
Detaljni dijagram heliosfere.
Levo je plan misije za sondi 'IHP-1', a desno za 'IHP-2'.
Što se tiče konstrukcije broda, proučene su dve mogućnosti. Prva, jednostavnija, podrazumeva sondu od 3300 kg (910 kg 'suvo', bez goriva) koja bi trebala da poleti uz pomoć rakete 'Dugi Marš' CZ-3B i bila opremljena RTG-ovima i dvopropelantskim hipergoličkim pogonskim sistemom. Druga mogućnost bi bila teža sonda koja bi bila lansirana pomoću 'CZ-5', najmoćnije rakete koju trenutno ima Kina, i koja bi koristila stepen sa jonskim pogonom i solarno jedro. Jonski pogonski sistem bi imao potisak od 20 do 200 milinewtona i snagu od 0,5 do 5 kilovata. Ova propulzivna faza bi se odvojila pre fly-bya pored Jupitera, tako da bi sama međuzvezdana sonda imala masu od svega 800 kg. Obe konfiguracije osiguravaju korisno opterećenje od najmanje 50 kg i krajnju hiperboličku brzinu od najmanje 4 AJ godišnje.
Predlog kineske međuzvezdane sonde sa nuklearnim reaktorom.
No kineske ambicije tu ne prestaju. Postoji i predlog za pokretanje sonde oko 2030. sa ciljem da za oko trideset godina dosegne 200 AU. Ta misija bi zauzela pravac ka polarnim područjima heliosfere, područja koja mi u potpunosti ne razumemo. Bila bi to sonda od oko 2800 kg koja bi putovala konačnom hiperboličkom brzinom od 6 AJ godišnje. Najvažnija karakteristika ove sonde bi bila da će koristiti nuklearni reaktor, a ne RTG, električne snage oko 10 kilovata.
Te misije još nisu odobrene, ali su znak opredeljenja kineskog svemirskog programa za traženjem naučnih ciljeva koje su delomično ili u potpunosti postavile ostale svemirske agencije, strategije koja će, očito, poslužiti za maksimalan naučni učinak ovih misija.
Reference:
- https://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/china-voyager-like-interstellar-mission.html
- https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC-DPS2019/EPSC-DPS2019-1986-1.pdf
- http://scis.scichina.com/cn/2019/N112018-00273.pdf
[1] 25. avgusta 2012. neki mediji su požurili da jave da je 'Voyager 1' presekao granicu heliopauze. Tada je bio daleko 121 AJ od Sunca. Suprotno očekivanjima, podaci sa sonde su pokazivali da je magnetno polje galaksije jednako kao magnetno polje Sunca. Heliopauza je poslednja poznata granica između heliosfere i međuzvezdanog kosmosa u kojoj ima materijala, naročito plazme, ne sa Sunca već sa drugih zvezda.
