2015. ćemo pamtiti kao godinu kada ćemo posredstvom kamere Nasine sonde „New Horizons“ prvi put ugledati Pluronovo lice. Međutim, malo ljudi se seća da smo mogućnost da posetimo ovo telo Sunčevog sistema prokockali još ni manje ni više nego pre trideset godina.
Većina naučnika veruje da nas čeka baš ovakva slika Plutonove površine.
Tokom sedamdesetih godina prošlog veka dogodilo se nešto što se ponavlja tek svakog drugog veka: spoljnje planete su se tako poravnale da je uz pomoć uspešnih gravitacionih manevara bilo moguće jednom kosmičkom sondom posetiti ih sve odjednom! Zato i jeste „Voyager 2” uspeo da u periodu između 1979. i 1989. godine poseti Jupiter, Saturn, Uran i Neptun[1]. Ali ono što se manje zna to je da je pomenuto poravnjanje planeta omogućavalo da se poseti i Pluton, tada još uvek deveta planeta Sunčevog sistema.
Lansirni prozor u periodu 1976.-1979. omogućavao je posetu Plutonu, ali samo pod uslovom da odmah nakon što brod poseti Saturn krene ka dalekom Plutonu[2]. Naime, početkom sedamdesetih, razmatrana je neverovatno ambiciozna misija, nazvana “Veliko putovanje” (“Grand Tour”), radi posete – u to vreme – svih pet spoljnjih planeta, korišćenjem dve odvojene trajektorije. Plan je bio da se prvo dve sonde pošalju na trajektoriju Jupiter-Uran-Neptun (trajektorija JUN), dok bi dve sledeće bile poslate na trajektoriju Jupiter-Saturn-Pluton (trajektorija JSP). Program “Grand Tour” je trebalo da uključi ukupno četiri robotske sonde TOPS (Thermoelectric Outer Planets Spacecraft). Nažalost, plan je bio preskup i preambiciozan za svoje vreme.
Trajektorije JUN (Jupiter-Uran-Neptun) i JSN (Jupiter-Saturn-Pluton) kao plan misije “Grand Tour” (NASA).
Trajektorije JSP i JUN kao deo “Grand Toura” (NASA).
Sonde TOPS programa “Grand Tour” pripadale su klasi “Mariner” sondi. Svaka od njih je trebala da bude teška 822 kg, sa prečnikom glavne antene 4,3 m i sa 4 nuklearna generatora (“Voyageri” su imali 722 kg, sa antenom od 3,7 m i tri generatora). Po ceni od $750 miliona, NASA je trebala da lansira 4 ovakve sonde.
Program “Grand Tour/TOPS” nikad nije pokrenut. Amerika se uvalila u (pre)skupi Vijetnamski rat, što se neminovno reflektovalo i na kosmički program. Sletanja na Mesec su otkazana a rakete “Saturn”, koje su trebale da budu korišćene za “Grand Tour”, bile su deaktivirane. Iz pepela “Grand Toura” rodile su se dve skromnije, manje misije – “Mariner-Jupiter-Saturn” (MJS) i “Mariner-Jupiter-Uran” (MJU). Kao ciljevi, Neptun i Pluton su otpali. Nešto kasnije, odbačena je čak i misija MJU, pa je kao jedini preživeli ostatak originalne misije “Grand Tour” ostao MJS, ubrzo preimenovan u misiju “Voyager”[3]. Dve “Voyagerove” sonde trebale su da posete samo Jupiter i Saturn, budući da je prednost koju je pružalo izuzetno poravnjanje planeta otišla u nepovrat. NASA nije zaboravila Pluton, nadajući se da će uspeti da pošalje “Voyager 1” u tom pravcu nakon prolaska pored Saturna. Za to vreme, “Voyager 2” bi nastavio putovanje ka Uranu i Neptunu, ako to Nasin budžet bude dozvoljavao.
Konstrukcija “Mariner-Jupiter-Saturn” (MJS77), preteča “Voyagera” (NASA).
Konačna konstrukcija robotskih sondi “Voyager” (NASA).
Raspored leta letilica VGR77-1 (“Voyager 1”) i VGR77-2 (“Voyager 2”).
NASA je ozbiljno vagala opciju vezanu za posetu Plutonu čak i pošto je “Voyager 1” lansiran u septembru 1977. godine[4], ali nažalost sondi se smeškala još izazovnija meta. Jedini mesec u solarnom sistemu sa atmosferom[5], svet toliko interesantan da u svakom trenutku zaslužuje sopstvenu misiju. Naravno, pogađate: govorim o Titanu. Problem je bio u tome što je Titan jako masivan – njegove dimenzije prevazilaze Merkurove – tako da ako “Voyager 1” priđe dovoljno blizu da može da prostudira njegovu atmosferu – trajektorija će se tako promeniti da sonda neće biti u stanju da nastavi ka Pluton. Trebalo je birati između Plutona i Titana i – pobedio je Titan. 1980. godine NASA je definitivno odbacila Pluton kao cilj “Voyagera 1”. Procenjeno je da je poseta Titanu manje rizična, a uz to Titan se učinio beskrajno interesantnijim svetom.
Ali ako zamislimo za trenutak da se NASA tada opredelila za Pluton: šta bi tamo otkrila? Proletanje pored najudaljenije planete Sunčevog sistema dogodilo bi se u proleće 1986. godine, nedugo nakon što je “Voyager 2” proleteo pored Urana[6]. U to vreme, jedva da se išta znalo o Plutonu. Sastav površine ili postojanje retke atmosfere bili su potpuno nepoznati. Čak šta više, njegov najveći mesec, Haron, otkriven je tek u leto 1978. godine[7]. Danas znamo da Plutom poseduje najmanje još četiri meseca (Nix, Hydra, Cerberus i Stix, otkriveni između 2005. i 2012. godine). Da su ti podaci bili tada poznati, možda bi Nasin izbor između Plutona i Titana bio mnogo teži.
Očito, tehnologija primenjena na naučnu opremu i instrumente na “Voyageru 1” nalazila se svetlosnim godinama daleko od one upotrebljene na “New Horizonsu”, tako da bi podaci prikupljeni tokom “fly-bya” bili daleko skromniji nego što očekujemo da nas preplave u ovoj potonjoj misiji. Da ne idemo mnogo daleko, “Horizonsova” vireo-kamera LORRI (LOng-Range Reconnaissance Imager), opremljena modernim CCD senzorima, daleko je naprednija nego dve kamere “Voyagerovih” ISS podsistema (Imaging Science Subsystem) opremljenih elektrooptičkim „Vidicon“ cevima. Ili, da uzmem drugi primer. „Voyagerovi“ ultraljubičasti spektrometri UVS su imali rezoluciju od samo dva pikseka, što je neuporedivo slabije od „Horizonsovog“ spektrometra „Alice“ i njegovih 32.000 piksela.
Danas imamo značajno više informacija o Plutonu nego tokom osamdesetih godina najviše zahvaljujući kosmičkom teleskopu “Habl” – što će, paradoksalno, u mnogome pomoći da “New Horizons” ostvari bolje naučne rezultate (uvek je bolje kada bar donekle znaš u šta ćeš gledati). Da je osamdesetih godina “Voyager 1” proleteo pored Plutona sigurno bi i sam otkrio najveće satelite i prisustvo tanke atmosfere azota, metana i ugljen-monoksida. Ali da je “Voyager 1” tada posetio ovu planetu pitanje je da li bi ikada misija “New Horizonsa” bila pokrenuta. Nešto mi govori da se to za našeg života nikada ne bi dogodilo, tako da se definitivno isplatilo čekati. Već 14. jula nestaće sve dileme …
“New Horizons”. Do Plutona ga deli još 177 dana leta, odn. 1,42 AJ. Sa druge strane, od Zemlje je daleko 32,4 AJ, tako da “round trip” radio-signala traje čak 9 sati!
Dovde je pre 16 godina stigla sonda “Voyager 2”. Poslednji objekat koji je snimljen u misiji bio je Triton. Posle toga, sonda je skrenula ka jugu i napustila ravan ekliptike. “New Horizons” je 10. jula 2014. slikao Neptun i njegov veliki satelit Triton sa udaljenosti od 3,96 milijardi km.
[1] Glavni principijelni otac ovog putovanja bio je Majkl Minović *i936(, američki matematičar našeg porekla, koji je kao diplomac na UCLA 1961. napisao rad u kome je objasnio mogućnost gravitacionih asistencija za put po solarnom sistemu. Prva misija koja je iskoristila njegovu trajektoriju bila je „Mariner 10“ za put na Veneru.
[2] Prosečna udaljenost ove dve planete je 4,48 milijardi km (29,9 AJ). Zbog ekstremno eliptične orbite Plutona, ta daljenost može da spadne na samo 2,93 milijarde km!
[3] Misija je promenila ime u „Voyager“ čim je čovek iz JPL-a, John Casani, postavljen 1977. za rukovodioca projekta.
[4] Interesantno je da je „Voyager 2“ lansiran dve nedelje pre „Voyagera 1“, ali je zbog kraće trajektorije ipak prvi stigao i do Jupitera i do Saturna.
[5] Možda je to tako tada izgledalo, ali danas se sumnja na makar četiri kandidata: Titan, Io, Europa i Triton. Sve zavisi gde se „podvuče crta“, tj. šta se uzme kao kriterijum, jer tragove atmosfere ima, recimo, i naš Mesec
[6] „Voyager 2“ je prišao Uranu 24. januara 1986, proletevši na 81.500 km iznad oblaka planete. Tada je otkriveno čak 11 satelita (Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda, Perdita i Puck).
[7] U tom trenutku, „Voyager 1“ se nalazio na 679 mil. km od Zemlje, a „Voyager 2“ na 651 kil. km, oba na putu ka Saturnu.
Koliko jako sija Sunce na Plutonu?
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
