Eine Mission zum Uranus wäre teuer, zeitaufwändig, aber es lohnt sich

ich Wenn Sie Uranus besuchen möchten, müssen Sie früh mit der Planung beginnen. Das Entwerfen und Bauen eines Raumfahrzeugs, das die mehr als eine Milliarde Meilen überquert, könnte ein Jahrzehnt dauern, und die Kreuzfahrt zum drittgrößten Planeten des Sonnensystems könnte weitere 15 Jahre dauern.

Unerschrocken, die National Academies of Sciences, Engineering and Medicine empfohlen letzten Monat, dass die USA zum ersten Mal seit 1986 eine Mission zum Uranus starten sollten.

Der Besuch der äußeren Bereiche des Sonnensystems wird voraussichtlich mehr als 4 Milliarden US-Dollar kosten. Aber die Rendite dieser Investition wird weit über die bahnbrechenden Entdeckungen hinausgehen, die von Wissenschaftlern und Weltraumfans begehrt werden. Er wird auch eine wichtige Rolle dabei spielen, die nächste Generation von Weltraumwissenschaftlern und -ingenieuren anzuziehen und auszubilden, um die anhaltende Führung der USA auf einem Gebiet sicherzustellen, das sie seit Jahrzehnten beherrschen.

In den Anfangsjahren des Weltraumrennens wurde den menschlichen Besatzungen die meiste Aufmerksamkeit geschenkt. Aber die USA etablierten sich auch als beeindruckender Anführer in Erforschung des Sonnensystems mit robotischen Raumfahrzeugen. Diese Missionen trugen dazu bei, eine Belegschaft aufzubauen und zu erhalten, die in einer Reihe von Fähigkeiten kompetent ist, von der Fotografie bei schlechten Lichtverhältnissen bis hin zu Stromversorgungssystemen, die für lange Weltraummissionen geeignet sind.

Mitte der 1960er Jahre führte das Vertrauen der National Aeronautics and Space Administration in ihre Fähigkeiten zur Planung einer große Fahrt der äußeren Planeten des Sonnensystems. Starts fanden Ende der 1970er Jahre statt, Vorbeiflüge fanden bis Ende der 1980er Jahre statt.

Für die NASA und ihre Forschungslabors war das lange Warten ein Feature, kein Bug. Bereits 1967 hat die Labor für Strahlantriebe, das staatlich finanzierte Forschungs- und Entwicklungszentrum, das viele der interplanetaren Entdecker der NASA gebaut und verwaltet hat, nutzte die Grand Tour als Mittel zur Rekrutierung. Für frühe Wissenschaftler und Ingenieure auf der Suche nach einer stabilen Beschäftigung war die Verlockung eines bahnbrechenden Projekts, das bis ins mittlere Alter andauert, unwiderstehlich. Mit der Zeit verwandelten diese Rekruten das Grand-Tour-Konzept in das Voyager 1 und 2 Raumfahrzeug, das 1977 gestartet ist (und weiterhin in den interstellaren Raum fliegt).

Nachdem Voyager 2 an Jupiter und Saturn vorbeigeflogen war, wurde es zur einzigen der Menschheit Besuch des Uranus im Jahr 1986. Der kurze Vorbeiflug enthüllte 11 zuvor Unbekannte Monde (Einige davon könnten enthalten Ozeane), zwei Ringe, a bizarres Magnetfeld anders als alles andere im Sonnensystem und Temperaturen, die zwischen den Polen und dem Äquator kaum schwanken. Nach der Voyager spürt die NASA ein umkreisendes Schiff Jupiter und Saturn, Vertiefung der Kenntnisse über die Gasriesenplaneten. Aber die mysteriösen Eisriesen – Uranus und Neptun – erhielten keine Gegenbesuche.

Das ändert sich aus einem unerwarteten Grund. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler dies bestätigt mehr als 5.000 Planeten umkreisen Sterne in anderen Teilen der Galaxie, die meisten von ihnen anders als alles in unserem Sonnensystem.

„Unser Mangel an Wissen über Uranus und Neptun ist also jetzt ein begrenzender Faktor für unser Verständnis der Planetenwissenschaft“, sagte er Heidi HammelVizepräsident für Wissenschaft an der Verband der Universitäten für astronomische Forschung, ein Konsortium, das astronomische Observatorien, einschließlich des Hubble-Weltraumteleskops, über einen Zoom-Aufruf verwaltet. Letzten Monat veranlasste dieser Mangel an Wissen die National Academy of Sciences dazu empfehlen dass eine Uranus-Sonde und ein Orbiter die höchste Priorität der NASA im nächsten Jahrzehnt haben.

Hammel sieht keine ernsthaften technischen Hindernisse für eine erfolgreiche Mission. Die größte Herausforderung besteht vielmehr darin, den Kongress davon zu überzeugen, dass eine Mission, die ihr Ziel erst in den 2040er Jahren erreichen wird, eine lohnende Investition ist.

Hammel, der Mitglied des Bildgebungsteams für Voyager 2 war, als diese 1989 Neptun besuchte, glaubt, dass dies der Fall ist. „Voyager wurde von Leuten gebaut, die darüber nachgedacht haben, als ich in der Grundschule war“, sagte sie. „Und es startete, als ich in der High School war.“

Ähnlich, erklärte Hammel, sollte die nächste Uranus-Mission für jemanden gebaut werden, der gerade in der Grundschule ist. „In zwanzig Jahren wird sie eine frische junge Postdoc sein und ihre Missionen werden dort sein und sie wird bereit sein zu gehen“, sagte Hamel.

Die NASA wird sehr daran interessiert sein, sie zu haben. Bis 2020 Prüfbericht des Generalinspektors der NASA festgestellt, dass 6.000 der 11.000 wissenschaftlichen und technischen Mitarbeiter der Agentur über 50 Jahre alt sind, von denen fast die Hälfte Anspruch auf eine Rente hat. Langfristige Programme wie ein Uranus-Orbiter werden benötigt, um die Talente zu inspirieren, zu rekrutieren und zu halten, die erforderlich sind, um die Führungsrolle der USA in der Weltraumforschung zu behaupten.

Für Hammel und die gegenwärtige Generation von Weltraumwissenschaftlern symbolisiert dieser junge Wissenschaftler viel mehr als einen Vorsprung der USA bei der Navigation im Sonnensystem oder der Beheizung von Weltraumsonden.

„Ich denke, es gibt etwas in der amerikanischen Psyche, das sagt, dass wir Dinge für die Zukunft tun können“, sagte Hammel. „Das ist es, was eine große Nation tut. Dafür arbeite ich.“

Eine Rückreise zum Uranus ist ein guter Weg, um zu beweisen, dass sie Recht hat. Die NASA und der Kongress sollten den Countdown starten. – Bloomberg


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