Explorarea lui Uranus

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

1leftarrow blue.svg Intrare principală: Uranus (astronomie) .

Explorarea lui Uranus a avut loc numai prin intermediul sondei Voyager 2 și nu sunt planificate în prezent alte misiuni de explorare la fața locului . Pentru a depăși lipsa de informații directe, variațiile din atmosfera planetei sunt studiate prin campanii de observare telescopice, în special folosind camera planetară pe câmp larg la bordul telescopului spațial Hubble .

Explorarea lui Uranus, precum și a lui Neptun , este îngreunată de marile distanțe care separă planeta de Pământ și de Soare. Fiecare misiune trebuie să fie echipată cu un sistem de alimentare cu energie capabil să furnizeze energie sondei fără posibilitatea de a converti energia solară prin utilizarea panourilor fotovoltaice . În prezent, singura sursă viabilă de energie este un generator termoelectric de radioizotopi . Acest lucru duce la unele probleme care au fost deja găsite în dezvoltarea misiunilor în sistemul solar exterior :

  • cantitatea de plutoniu , elementul radioactiv utilizat în generator, destinat scopurilor științifice este limitată și fiecare misiune îndreptată către Uranus trebuie să concureze cu alte misiuni direcționate către planetele exterioare pentru utilizarea sa;
  • lansarea sondelor echipate cu material radioactiv este opusă atât de numeroase grupuri de mediu, cât și de unele guverne (în principal europene ).

Mai mult, distanța mare de Pământ implică o durată lungă a misiunii, prin urmare o creștere a costurilor segmentului terestru.

În cele din urmă, studiul lui Uranus nu este considerat o prioritate de către principalele agenții spațiale, care își concentrează resursele pe explorarea sistemelor lui Jupiter și Saturn [1] și evaluează oportunitatea de a trimite o misiune la Neptun [2] .

Călătoria Voyager 2

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Voyager 2 .
Sonda spațială Voyager 2

De când a fost lansată de pe Pământ, nava spațială Voyager 2 a durat 8 ani și jumătate pentru a ajunge la Uranus , atingând cea mai apropiată abordare pe 24 ianuarie 1986 , la o distanță de aproximativ 81.500 km . Semnalele de la sondă au durat 3 ore pentru a ajunge pe Pământ , unde, foarte slabe, au fost recepționate prin rețeaua spațială profundă , actualizată cu construcția de antene noi pentru apariție. [3]

Misiunea a fost favorizată de o aliniere specială a celor patru giganți gazoși , care a permis unei singure sonde să obțină o întâlnire strânsă (sau fly-by ) cu fiecare dintre ei.

Voyager 2 l-a observat pe Uranus cu un spectrometru cu infraroșu îndepărtat, pentru a lua profiluri detaliate ale temperaturii și presiunii atmosferei , astfel încât să poată fi dezvoltat un model al circulației atmosferice globale a planetei din prelucrarea datelor.

Misiunea a durat până pe 25 februarie, după care Voyager 2 și-a continuat călătoria către următoarea destinație, Neptun.

Observații Voyager 2

Ultima imagine a lui Uranus

Observațiile Voyager 2 au durat doar șase ore, dar în acea perioadă mică de timp, savanții au putut afla mai multe despre Uranus decât învățaseră din cei peste 200 de ani de observații de pe Pământ [4] .

Deoarece Voyager 2 nu a fost conceput pentru a ajunge la Uranus, camerele sale au necesitat mai multă lumină decât era disponibilă pentru a putea distinge detaliile. Timpii de expunere au fost, prin urmare, prelungiți și tehnicile de rotație a navelor spațiale au trebuit dezvoltate pentru a corecta efectele datorate mișcării planetei și a lunilor. Mai mult, doar emisfera iluminată a putut fi fotografiată și, din moment ce sosirea sondei, Uranus a arătat polului sud soarelui , emisferele nordice ale planetei și lunile rămân neexplorate. [3]

Sonda a trimis pe pământ datele colectate cu privire la compoziția atmosferei planetei, identificând hidrogen , heliu , cantități mici de metan , acetilenă și hidrocarburi . S-a confirmat că culoarea verzuie se datorează absorbției luminii în frecvența roșie de către metan și au fost identificate nori și benzi paralele cu ecuatorul . [5]

Înainte de sosirea Voyager 2 nu se știa că Uranus poseda un câmp magnetic, înclinat cu 60 ° față de axa de rotație. Intensitatea medie a câmpului este aproximativ comparabilă cu cea a câmpului Pământului, deși variază foarte mult de la un punct la altul, deoarece originea sa nu pare să coincidă cu centrul planetei. Orientarea particulară identificată pare, de fapt, să sugereze că câmpul este generat la o adâncime intermediară corespunzătoare unei presiuni suficient de mari pentru ca apa să devină conductivă electric. [6]

S-a identificat un strat înalt de ceață în jurul polului iluminat, care s-a dovedit, de asemenea, că radiază cantități mari de lumină ultravioletă, fenomen care a fost indicat cu termenul englezesc „dayglow” (în italiană, daytime glow). S-a măsurat o temperatură medie de aproximativ 60 K. În mod surprinzător, cei doi poli, unul iluminat de lumina soarelui și celălalt în umbră, și cea mai mare parte a planetei, aveau aproape aceeași temperatură în vârful norilor. [5]

Au fost descoperiți alți zece sateliți , dintre care cel mai mare avea 150 km în diametru și au fost trimise imagini ale celor deja cunoscuți. [7]

Având în vedere înclinația specială a axei de rotație a lui Uranus, planul pe care se află inelele și orbitele sateliților principali este înclinat cu aproximativ 90 ° față de direcția din care a venit sonda. Acest lucru a determinat că doar una dintre luni, Miranda , a putut fi observată la distanță mică, în timp ce toate celelalte au fost fotografiate doar de la mare distanță. [3]

Miranda, cea mai interioară dintre cele cinci luni majore, s-a dovedit a fi una dintre cele mai ciudate obiecte din sistemul solar. Imaginile trimise pe Pământ de la suprafață, colectate în timpul zborului lunii cu o rezoluție mai mică de 1 km, prezintă canioane adânci de 20 km, stratificări ale solului și suprafețe vechi amestecate cu suprafețe tinere. [8] Două teorii au fost dezvoltate pentru a explica observațiile: prima, dezvoltată la scurt timp după primirea imaginilor, consideră că starea actuală a Mirandei urmează un proces de reagregare a materialului lunii după un impact violent. [7] ; a doua, mai recentă, este că pe Miranda se poate observa un proces întrerupt de diferențiere , adică luna s-a răcit înainte de a finaliza reorganizarea internă în straturi suprapuse de diferite compoziții chimice. [3]

Inelele lui Uranus fotografiate de Voyager 2

Cele cinci luni majore par a fi aglomerări de roci și gheață ca lunile lui Saturn . Titania este marcată de sisteme de defecte masive și canioane care indică faptul că un anumit grad de activitate geologică, posibil tectonică , a fost prezentă de-a lungul istoriei sale. Ariel prezintă cea mai strălucitoare și mai tânără suprafață dintre toți sateliții Uranus. Și el pare să fi fost modelat de activitatea geologică, care a dus la formarea văilor de defecte și a fluxurilor extinse de material înghețat. Pe de altă parte, puțină activitate geologică a avut loc pe Umbriel și Oberon , judecând după suprafețele vechi și întunecate. [7]

Imaginile transmise pe Pământ de Voyager 2 au făcut posibilă identificarea altor două inele , aducând totalul la 11 și arătând diferența față de cele ale lui Jupiter și Saturn . De asemenea, s-a constatat că sistemul inelar trebuie să fi fost relativ tânăr și să nu se fi format în același timp cu Uranus; particulele care o compun ar putea fi rămășițele unei luni care s-a dezintegrat ca urmare a unei coliziuni la viteză mare sau ca urmare a acțiunilor gravitaționale. [9]

Notă

  1. ^ (EN) Outer Planet Flagship Mission , pe opfm.jpl.nasa.gov, Jet Propulsion Laboratory (JPL). Adus 25-11-2008 (arhivat din original la 27 iunie 2009) .
  2. ^ (EN) Emily Lakdawalla, O lansare la Neptun în 2019? , pe planetary.org , Societatea Planetară , 7-11-2008. Adus 25.11.2008 .
  3. ^ a b c d ( EN ) Emily Lakdawalla, 365 Days of Astronomy Podcast: Voyage Past the Sideways Planet , pe planetary.org , The Planetary Society , 23-01-2009. Adus 24-01-2009 (arhivat din original la 3 februarie 2009) .
  4. ^ (EN) Explorarea lui Uranus , pe cnes.fr, Centre National d'Etudes Spatiales (CNES). Adus 27.11.2008 .
  5. ^ a b Rezumatul științei Voyager Uranus, Planeta
  6. ^ Voyager Uranus Science Summary, Magnetosphere
  7. ^ a b c Voyager Uranus Science Summary, Lunile
  8. ^ (EN) Emily Lakdawalla, Ce știm despre lunile lui Uranus? Partea 1 , pe planetary.org , The Planetary Society, 20-01-2009. Adus 24-01-2009 (arhivat din original la 24 ianuarie 2009) .
  9. ^ Voyager Uranus Science Summary, The Rings

Bibliografie