Społeczność nauki o kosmosie uważa, że nadszedł czas, aby dogłębnie zbadać Urana — i podchodzą do sprawy poważnie. Nowy raport opracowany przez planetologów z całych Stanów Zjednoczonych mówi, że wysłanie międzyplanetarnej sondy w celu zbadania lodowej planety olbrzyma powinno być uważane za najwyższy priorytet w eksploracji planet w ciągu następnej dekady. W szczególności naukowcy wzywają NASA do stworzenia Uranus Orbiter and Probe, czyli UOP. Koncepcja misji miałaby wysłać statek kosmiczny na orbitę wokół Urana wraz z sondą, która miałaby zanurzyć się w atmosferze planety. Naukowcy wyobrażają sobie, że taka misja rozpocznie się na początku lat 30. XX wieku, o ile inżynierowie zaczną ją już w przyszłym roku. Jeśli to zadziała, misja UOP może dostarczyć najbardziej zawiłych szczegółów na temat tego w większości niezbadanego świata. Jedynym statkiem kosmicznym, który kiedykolwiek odwiedził Uran, była misja NASA Voyager 2, która przeleciała obok planety w 1986 roku, zbliżając się w odległości 50 700 mil od wierzchołków chmur planety. Voyager 2 odkrył kilka intrygujących tajemnic dotyczących Urana, odkrywając nowe księżyce i pierścienie wokół planety. Ale Voyager 2 nie został na długo; przeleciał podczas eksploracji zewnętrznego Układu Słonecznego i szedł dalej, ostatecznie kierując się w przestrzeń międzygwiezdną. „Nasze zrozumienie wewnętrznej struktury planety jest tak słabe” Orbiter i sonda mogą dostarczyć bogactwa dodatkowej wiedzy. Przede wszystkim mogli nam dokładnie powiedzieć, z czego zbudowany jest Uran. Naukowcy uważają, że planeta składa się głównie z jakiejś kombinacji skał, lodu, wodoru i helu, ale tak naprawdę nie zostało to potwierdzone. „Nasze zrozumienie wewnętrznej struktury planety jest tak słabe, że tak naprawdę nie mamy pojęcia, jaki jest stosunek tych trzech rzeczy do siebie”, Jonathan Fortney, profesor z UC Santa Cruz, który jest autorem raportu o możliwych misjach Uran i Neptun, mówi The Verge. „I tak od dawna założono, że to głównie te lody, ale to jest dosłownie założenie. Tak naprawdę tego nie wiemy”. Ponadto, gdy naukowcy patrzą na planety poza Układem Słonecznym, lodowe olbrzymy, takie jak Uran i Neptun, wydają się dominować we Wszechświecie. A jednak są to jedyne główne planety w naszym Układzie Słonecznym, na których nigdy nie krążyliśmy. „Lodowe olbrzymy podobne do planet są jednymi z najczęstszych na świecie”, mówi Bethany Ehlmann, profesor w Caltech i jeden z członków komitetu sterującego w Dekadalu. „Mamy dwa w naszej kosmicznej okolicy w naszym Układzie Słonecznym i najwyższy czas je sprawdzić”. Misja Urana znajduje się na szczycie długiej listy życzeń wyszczególnionej dzisiaj w tak zwanym Planetary Science Decadal Survey. Opublikowany przez Narodowe Akademie Nauk, Inżynierii i Medycyny jest to ogromny dokument pisany co około 10 lat przez grupy planetologów szczegółowo opisujący misje kosmiczne, które najbardziej chcieliby zobaczyć za dziesięć lat w przyszłości. Przegląd Dekadalny jest przeprowadzany rzadko ze względu na dużą ilość czasu potrzebnego na zaplanowanie i zbudowanie flagowego międzyplanetarnego statku kosmicznego, którego wykonanie często wymaga około dziesięciu lat pracy. Ponieważ misja kosmiczna trwa tak długo, naukowcy muszą strategicznie podchodzić do swoich zadań, ustawiając misje, które chcą się odbyć, od najwyższego do najniższego priorytetu. Misja Uran została po raz pierwszy polecona w 2011 roku podczas ostatniego przeglądu dekadowego, ale statek kosmiczny został wymieniony jako trzeci pod względem priorytetu za łazikiem marsjańskim zaprojektowanym do poszukiwania oznak życia na Czerwonej Planecie i statkiem kosmicznym do badania lodowego księżyca Jowisza Europa , uważany za kryjący pod powierzchnią ocean wody w stanie ciekłym. Oba te priorytety przełożyły się na rzeczywiste misje. Łazik marsjański stał się łazikiem Perseverance NASA, który wylądował na Czerwonej Planecie w lutym 2021 roku i nadal wierci próbki marsjańskiej gleby. Misją do Europy stał się NASA Europa Clipper, statek kosmiczny zaprojektowany do okresowego zbliżania się do księżyca Jowisza, aby potencjalnie posmakować jego atmosfery i być może przejść przez pióropusze wody, które mogą wytrysnąć z jego powierzchni. Obecnie Europa Clipper ma wystartować w październiku 2024 r., a jego przybycie do Europy zaplanowano na 2030 r.
Księżyc Saturna Enceladus, widziany z sondy Cassini NASA. Zdjęcie: NASA/JPL/Space Science Institute Ponieważ te programy zostały sfinansowane i zaplanowane, misje o niższym priorytecie sprzed dekady przeniosły się teraz na szczyt. Teraz, drugim najwyższym priorytetem na liście, po misji Urana, jest statek kosmiczny, który ma odwiedzić kuszący księżyc Saturna Enceladus, który również uważa się za kryjący pod swoją skorupą ocean płynnej wody. W szczególności Dekadal wzywa do zbudowania Enceladus Orbilander – statku kosmicznego, który będzie funkcjonował zarówno jako orbiter, jak i lądownik. Najpierw sonda umieściłaby się na orbicie wokół Enceladusa, prawdopodobnie przelatując przez pióropusze, które, jak się uważa, wybuchają z powierzchni księżyca. W końcu będzie szukał miejsca do lądowania na Enceladusie, gdzie zostanie na dwuletnią misję. Jej głównym celem byłoby poszukiwanie oznak życia. Jednak minie trochę czasu, zanim misja Enceladus odleci. Dekadal wzywa do rozpoczęcia formułowania misji najwcześniej w roku podatkowym 2029, wraz z przybyciem na Enceladus w latach 50. XX wieku. I to jest, jeśli budżet zamanifestuje się w całości zarówno na misję Urana, jak i misję Enceladus w NASA, która prawdopodobnie będzie kosztować miliardy dolarów. Rozumiejąc, że finansowanie jest zawsze niepewne, autorzy Dekadalu przedstawili również drugi zestaw zaleceń na wypadek, gdyby pieniądze się nie pojawiły; zasugerowali, że misja Urana mogłaby rozpocząć się w 2028 roku. Ale to prawdopodobnie oznaczałoby, że misja Enceladus nie rozpocznie się najwcześniej w latach 30. XX wieku. Chociaż misje Urana i Enceladus są najlepszymi nowymi misjami dla autorów Dekadal, zawierają również listę zaleceń dotyczących już odbywających się misji kosmicznych, które chcą kontynuować. Na przykład zdecydowanie zalecają, aby NASA kontynuowała prace nad sprowadzeniem próbek z Marsa. Łazik Perseverance był tylko jednym z głównych kroków w długoterminowym planie wykopania próbek, a następnie przetransportowania ich na Ziemię, gdzie można je badać w laboratorium. NASA powoli posuwa się do przodu z kolejną częścią tego planu, która obejmuje stworzenie zestawu pojazdów, które wylądują na Marsie, zbierzą próbki z pamięci podręcznej Perseverance, wystrzelą je z Marsa, a następnie wyruszą z powrotem na Ziemię. Będzie to bardzo skomplikowany proces i ponownie Dekadal przyznaje, że budżet może być problemem. Chociaż raport zaleca jak najszybsze zakończenie tego przykładowego zwrotu, ostrzega również, aby budżet nie wystrzelił zbyt mocno, aby wpłynął na wszystkie inne misje planetarne, którymi żongluje NASA. Istnieje również wiele mniejszych misji planetarnych, które są zalecane, a które nie kosztowałyby prawie tyle pieniędzy, co misje flagowe Urana i Enceladusa. Należą do nich sondy do Saturna i jego księżyca Tytana, nowa misja na Wenus, kolejna misja przelotu nad Enceladusem, misje na Księżyc i inne. Dekadal też nie jest skończony z Marsem; chce stworzyć kolejną misję o nazwie Mars Life Explorer, aby szukać oznak, że życie może obecnie żyć na Czerwonej Planecie, jednocześnie oceniając zdatność do zamieszkania na świecie. Dodatkowo autorzy chcą, aby NASA kontynuowała poszukiwania niebezpiecznych asteroid, które mogą stanowić zagrożenie dla Ziemi, poprzez ukończenie planowanego statku kosmicznego o nazwie NEO Surveyor, którego start zaplanowano na 2026 rok. Jest to niezwykle szczegółowy raport, składający się z prawie 800 stron. I chociaż celem Dekadalu może być badanie światów i skał w naszym Układzie Słonecznym, to w tym raporcie zawarte jest kluczowe przesłanie, które autorzy chcą podkreślić: musimy również chronić i wspierać ludzi pracujących na tych misjach. Aby stworzyć bardziej zróżnicowaną społeczność naukowców i inżynierów pracujących nad tymi programami, raport zaleca angażowanie studentów z niedostatecznie reprezentowanych społeczności do studiowania planetologii. Autorzy zalecają również, aby dział nauk planetarnych NASA pracował nad wyeliminowaniem uprzedzeń i stworzeniem kodeksów postępowania dotyczących jego misji i konferencji. „Chociaż zrozumienie naukowe jest główną motywacją tego, co robi nasza społeczność, musimy również śmiało rozwiązywać problemy dotyczące najważniejszego zasobu naszej społeczności — ludzi, którzy napędzają jej misje planetarne i eksploracyjne” — Philip Christensen, profesor na Uniwersytecie Stanowym Arizony i współprzewodniczący komitetu sterującego Dekadalu, powiedział w oświadczeniu.