Planetarnim znanstvenicima očajnički su potrebna nova istraživanja Urana i Neptuna, budući da ti svjetovi ledenih divova nisu posjećeni od misije Voyagera u kasnim 1980-ima. Pojavi li se svemirska letjelica koja će postati izvor informacija o tim planetima, moći će pogledati i puno dublje u svemir. Pomnim praćenjem promjena u radio signalima iz jedne ili više takvih letjelica, astronomi bi potencijalno mogli vidjeti valove u gravitaciji uzrokovane nekim od najnasilnijih događaja u svemiru.
Jedine slike Urana i Neptuna iz velike blizine koje imamo potječu od svemirske letjelice Voyager 2, koja je proletjela pokraj ovih planeta kasnih 1980-ih. Od tada smo slali sonde na Merkur, misije na Jupiter i Saturn, prikupljali uzorke asteroida i kometa i lansirali rover za roverom na Mars.
Ali ne Uran ili Neptun. Čitava generacija planetarnih znanstvenika uspjela ih je proučavati samo uz pomoć zemaljskih teleskopa i povremenih pogleda svemirskog teleskopa Hubble. Jedino kašnjenje je to što je zbog velike udaljenosti od Neptuna i Urana nevjerojatno teško tamo lansirati teret.
Kad bismo početkom 2030-ih pokrenuli misiju na dovoljno snažnoj raketi, kao što je NASA-in Space Launch System, misija bi mogla stići do Jupitera za nešto manje od dvije godine. Jedna bi se letjelica mogla podijeliti u dvije komponente, jedna bi krenula prema Uranu (stići ga 2042.), a druga prema Neptunu (dostići njegovu orbitu 2044.). Jednom kada budu na mjestu, uz malo sreće, ovi orbiteri mogu održavati svoju stanicu više od 10 godina, baš kao što je poznata misija Cassini uspjela na Saturnu.
Dodatne studije
Tijekom dugog putovanja do ovih ledenih mjesta, iste svemirske sonde mogu ponuditi i uvid u sasvim drugačiju vrstu znanosti – gravitacijske valove. Na Zemlji, fizičari reflektiraju laserske zrake duž staza dugih nekoliko milja kako bi izmjerili duljinu gravitacijskih valova. Kada valovi (koji su valovi u tkivu samog prostor-vremena) prolaze kroz Zemlju, oni iskrivljuju objekte naizmjenično ih sabijajući i rastežući. Unutar detektora, ti se valovi neznatno mijenjaju u dužini između udaljenih zrcala, utječući na putanju svjetlosti u opservatorijima gravitacijskih valova u maloj mjeri (obično manje od širine atoma).
Za radio komunikaciju s udaljenom svemirskom misijom natrag na Zemlju, učinak je sličan. Ako gravitacijski val prolazi Sunčevim sustavom, on mijenja udaljenost do letjelice, uzrokujući da nam se sonda malo približi, zatim dalje, pa opet bliže. Da je letjelica odašiljala tijekom cijelog svog leta, vidjeli bismo Dopplerov pomak u frekvenciji njezine radio komunikacije. Imati dvije takve svemirske letjelice koje rade istovremeno dalo bi astronomima preciznija promatranja ove promjene.
Drugim riječima, ove daleke svemirske sonde mogu obavljati dvostruku dužnost kao najveći svjetski opservatoriji gravitacijskih valova.
Najveća tehnološka prepreka je mogućnost mjerenja radiofrekvencije letjelice s nevjerojatno visokom točnošću. Naša sposobnost da ga izmjerimo trebala bi biti barem 100 puta bolja nego što bismo mogli postići tijekom Cassinijevog preleta Saturna.
Zvuči komplicirano, ali prošla su desetljeća otkako je dizajniran Cassini, a mi neprestano poboljšavamo našu komunikacijsku tehnologiju. A sada fizičari razvijaju vlastite svemirske detektore gravitacijskih valova, kao što je Laser Interferometer Space Antenna (LISA), koji će ionako zahtijevati sličnu tehnologiju. Budući da je misija ledenog diva udaljena gotovo deset godina, mogli bismo uložiti još više resursa u razvoj potrebnih tehnologija.
Ako uspijemo probiti ovu razinu osjetljivosti, izvanredna duljina ove "ruke" detektora gravitacijskih valova (doslovno milijarde puta duža od naših trenutnih detektora) moći će otkriti mnoge ekstremne događaje u svemiru.
Pročitajte također: