Neptune Odyssey es un concepto de misión orbital para estudiar Neptuno y sus lunas , particularmente Tritón . [1] El orbitador entraría en una órbita retrógrada de Neptuno para facilitar el estudio simultáneo de Tritón y lanzaría una sonda atmosférica para caracterizar la atmósfera de Neptuno . El concepto está siendo desarrollado como una posible gran misión científica estratégica para la NASA por un equipo dirigido por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins . La propuesta actual apunta a un lanzamiento en 2033 utilizando el Sistema de Lanzamiento Espacial con llegada a Neptuno en 2049, aunque también se han considerado trayectorias que utilizan asistencia gravitatoria en Júpiter con fechas de lanzamiento en 2031.
El concepto de la misión se consideró para una posible recomendación como una prioridad de misión en el Planetary Science Decadal Survey 2023-2032 . Sin embargo, por razones logísticas, la misión Uranus Orbiter and Probe fue seleccionada como la recomendación de misión del orbitador gigante de hielo , con máxima prioridad por delante del Enceladus Orbilander . [2] [3]
La Voyager 2 es la única sonda espacial que ha visitado elsistema de Neptuno , completando un sobrevuelo el 25 de agosto de 1989. Un orbitador a Neptuno se consideró como parte del programa abortado Mariner Mark II en la década de 1990, y varios conceptos de misión para un orbitador se desarrollaron en la década de 2000, incluido un concepto del Instituto de Tecnología de California [4] y una versión de la Universidad de Idaho y Boeing , [5] aunque ninguno fue seleccionado para un mayor desarrollo. La Encuesta Decenal de Ciencia Planetaria 2011-2022 recomendó unamisión orbital de clase Flagship a un gigante de hielo con prioridad detrás de lo que se convertiría en el rover Mars 2020 y el Europa Clipper . [6] Los gigantes de hielo ahora se aprecian como un tipo común de exoplaneta , lo que precipitó la necesidad de un mayor estudio de los gigantes de hielo en el Sistema Solar . [7] Los gigantes de hielo Urano y Neptuno fueron vistos como objetivos científicos únicos pero igualmente atractivos, perose le dio preferencia a un Orbitador y Sonda de Urano por razones logísticas y de costo. [6] [8] Un orbitador de Urano seguiría lógicamente a las misiones de orbitadores de clase Flagship realizadas en Júpiter y Saturno ( Galileo y Cassini , respectivamente ). Algunos consideran que una misión a Neptuno tiene mayor mérito científico [9] porque Tritón , probablemente un objeto capturado del cinturón de Kuiper y mundo oceánico , es un objetivo astrobiológico más atractivoque las lunas de Urano (aunque Ariel y Miranda en particular son posibles mundos oceánicos). [10] Sin embargo, nuevamente debido a consideraciones de costo y logística, incluida la disponibilidad del vehículo de lanzamiento y las ventanas de lanzamiento disponibles, la Encuesta Decenal de Ciencia Planetaria 2023-2032 recomendó el Orbitador y Sonda de Urano en lugar de Neptune Odyssey . [2] [3] Se está desarrollandouna versión menos capaz del concepto Odyssey con un mayor enfoque en Tritón en lugar de la ciencia del gigante de hielo llamada Triton Ocean World Surveyor como una posible futura misión New Frontiers . [2] [11]En el verano de 2023, varios estudiantes de posgrado del Laboratorio de Propulsión a Chorro desarrollaron otra propuesta de orbitador de Neptuno centrado en Tritón, llamado Nautilus ; en el marco del programa Nuevas Fronteras, se lanzaría en agosto de 2042 y llegaría a la órbita en abril de 2057. [12] [13]
También existen dos propuestas de misión de sobrevuelo para Neptuno y Tritón, ambas realizarían un sobrevuelo en 2038. El Interstellar Express de la Administración Nacional del Espacio de China , un trío de sondas diseñadas para explorar la heliosfera, haría que su segunda sonda (IHP-2) explore Neptuno y entregue una sonda atmosférica antes de partir para explorar un objeto del Cinturón de Kuiper y volar hacia la cola de la heliosfera. El Trident de la NASA fue finalista para la selección como misión Discovery en 2020, con un lanzamiento propuesto en 2025 y la intención de centrarse en Tritón. [14] En junio de 2021, se anunció que Trident no fue seleccionado para su desarrollo y lanzamiento, [15] mientras que Interstellar Express aún debe ser aprobado por la CNSA.
Hay cinco cuestiones científicas principales que debe abordar un orbitador en Neptuno: [1]
La presente propuesta apunta a un lanzamiento en 2033 utilizando el Sistema de Lanzamiento Espacial y un crucero de 16 años directamente a Neptuno, con ventanas de lanzamiento anuales durante la década de 2030. El crucero podría acortarse a 12 años con una asistencia gravitacional en Júpiter, pero esto requeriría un lanzamiento antes de 2032. Una sonda atmosférica de 220 kg (490 lb) será lanzada desde el orbitador antes de la inserción orbital en Neptuno y descenderá durante unos 37 minutos en la atmósfera de Neptuno para estudiar su composición, dinámica y procesos, enviando datos al menos hasta alcanzar una presión de 10 bares . Después de alcanzar la órbita de Neptuno, el orbitador realizará al menos 46 sobrevuelos de Tritón durante la fase científica principal de cuatro años, logrando una cobertura casi global de la luna mientras estudia simultáneamente Neptuno y otras lunas. El orbitador luego orbitaría progresivamente más cerca de Neptuno y sus anillos en una "Gran Final" similar a la Gran Final de Cassini y eventualmente sería destruido en la atmósfera de Neptuno con fines de protección planetaria .
La propuesta actual no incluye un módulo de aterrizaje Tritón. Se consideraron tanto un módulo de aterrizaje estático similar a la sonda Huygens que llegó a Titán como un impactador que liberaría material de la superficie para que el orbitador lo estudiara directamente. [1] En última instancia, debido al conocimiento incompleto de la superficie de Tritón, el riesgo de la aproximación cercana a Tritón que requeriría un impactador y la prioridad de la sonda atmosférica con respecto a las limitaciones de carga útil, un módulo de aterrizaje no es actualmente parte del concepto de la misión.
Está previsto que el orbitador transporte 14 instrumentos científicos. [1]
Se propone que la sonda atmosférica lleve ocho instrumentos científicos. [1]