Një anije kozmike mund të vizitojë të gjitha hënat e mëdha të brendshme të Saturnit

Nëse keni luajtur ndonjëherë Programin Hapësinor Kerbal, e dini se sa e vështirë mund të jetë të futni anijen tuaj në orbitën që dëshironi. Është edhe më e vështirë në jetën reale. Kjo është arsyeja pse është shumë mbresëlënëse të shohësh një propozim për të studiuar të gjitha hënat e mëdha të brendshme të Saturnit me një lëvizje.

Në një nivel të gjerë, orbitat janë mjaft të thjeshta. Planetet dhe hënat janë në thelb elipse. Pasi të vihet në lëvizje, anija kozmike në përgjithësi ndjek një rrugë eliptike ose parabolike, kështu që është vetëm një çështje e rreshtimit të orbitës së anijes suaj me destinacionin dhe pikën e origjinës. Ju mund t’i bëni llogaritjet me dorë nëse dini matematikën. Disa autorë të hershëm të trillimeve shkencore si Robert Heinlein dhe Hal Clement bënë pikërisht këtë për të siguruar që historitë e tyre të udhëtimit në hapësirë ishin të sakta.

Por këto lloje të llogaritjeve të thjeshta përcaktojnë vetëm shtigjet e fluturimit dhe nuk marrin parasysh truket e kursimit të energjisë, siç janë llastiqet gravitacionale. Kërkesat për energji për të çuar një anije kozmike në sistemin e jashtëm diellor janë aq të larta sa që edhe misionet e hershme drejt Jupiterit dhe më gjerë u mbështetën në asistencë gravitacionale, të cilat janë të vështira për t’u llogaritur.

Dhe siç e kemi parë nga misione të tilla si Juno dhe Cassini, është jashtëzakonisht e dobishme të vendosësh një anije kozmike në orbitë rreth një planeti, në mënyrë që të kemi mjaft kohë për të mbledhur të dhëna. Idealisht, për diçka të tillë si një mision në Saturn, do të dëshironit të arrini planetin e rrethuar në një kohë të arsyeshme, pastaj të kaloni në një seri orbitash rreth planetit që bën disa fluturime hënash interesante, por kjo është një kërkesë e madhe për një mision.

Një nga sfidat ka të bëjë me energjinë orbitale. Për të arritur shpejt Saturnin, do t’ju duhet të ndërtoni një shpejtësi të madhe. Për të hyrë në orbitë, duhet të largoni një pjesë të madhe të asaj shpejtësie. Kjo është veçanërisht sfiduese nëse dëshironi që anija juaj kozmike të orbitojë thellë në pusin gravitacional të planetit. Për misionin Cassini, ekipi arriti një kompromis duke përdorur orbita që zhyten afër hënave të brendshme të Saturnit herë pas here. Kjo ishte mirë sepse fokusi kryesor i Cassini-t ishte hëna Titan, e cila është relativisht larg nga Saturni.

Për një mision kthimi në Saturn, astronomët do të donin vërtet të kishin një pamje të mirë të Enceladusit. Ne e dimë se ka shumë ujë të lëngshëm dhe është një kandidat i shkëlqyer për jetën. Por është thellë brenda pusit gravitacional të Saturnit, me një rreze orbitale vetëm një të pestën e asaj të Titanit. Për momentin, misioni më i fortë i propozuar është Enceladus Orbilander, i cili do të rrotullohej rreth hënës për rreth 18 muaj. Por kjo do ta pengonte misionin të studionte thellësisht hënat e tjera Saturniane.

Këtu hyn ky propozim i ri. Në vend që të përqendroheni thjesht te Enceladus, pse të mos kaloni kohë rreth të gjitha hënave kryesore të Saturnit? Për ta arritur këtë, ekipi propozon një grup kompleks orbitash që mbështeten në një motor elektrik shtytës. I njohur gjithashtu si një shtytës jonesh, një motor i tillë mund të sigurojë një sasi të vogël shtytjeje për një kohë të gjatë. Ideja është që të zhvendosen gradualisht orbitat në vend që të zhvendosen orbitat me një lëvizje të vetme. Këto orbita dinamike janë vërtet të vështira për t’u llogaritur, por ato janë jashtëzakonisht efikase në energji dhe mund të rregullohen me kalimin e kohës.

Në propozimin e tyre, ekipi tregon se si shtytja elektrike mund të fuqizojë një mision për të vizituar jo vetëm Enceladus dhe Titan, por edhe Dione, Tethys dhe Mimas. Në varësi të prioriteteve, misioni mund të vihet në orbitë rreth secilës prej këtyre hënave, duke bërë disa afrime të afërta me secilën botë. Në varësi të gjatësisë së misionit, shtytja elektrike mund të jetë me energji diellore ose bërthamore.

Ky propozim fillestar është vetëm një provë e konceptit, por tregon se misioni i ardhshëm në Saturn nuk duhet të zgjedhë midis Enceladusit ose një hënë tjetër. Është e mundur të bëjmë një turne madhështor të sistemit Saturnian, nëse vetëm “ne mund të kemi sy të çelikut në lidhje me shtigjet orbitale që zgjedhim.