211service.com
Czy astronauci kiedykolwiek odwiedzą gazowe olbrzymy, takie jak Jowisz?
Zdjęcie południowego bieguna Jowisza wykonane przez orbiter Juno NASA. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Co tydzień czytelnicy naszego kosmicznego biuletynu The Airlock przesyłają swoje pytania, na które odpowiada reporter kosmiczny Neel V. Patel. W tym tygodniu: Czy możemy udać się na Jowisza?
Kiedy miniemy pas asteroid, czy realistyczne jest założenie, że ludzie mogliby kiedykolwiek zbadać któregokolwiek z gazowych gigantów, takich jak Jowisz, naprawdę blisko jego atmosfery? A jak by to wyglądało? — Sara
Jowisz, podobnie jak inne gazowe olbrzymy, nie ma skalistej powierzchni, ale to nie znaczy, że jest tylko masywną chmurą unoszącą się w próżni kosmicznej. Składa się głównie z helu i wodoru, a gdy przemieszczasz się z zewnętrznych warstw atmosfery w głębsze partie, gaz staje się gęstszy, a ciśnienie staje się bardziej ekstremalne. Temperatura szybko rośnie. W 1995 roku misja Galileo NASA wysłała sondę do atmosfery Jowisza; rozpadł się na głębokości około 75 mil. Presja jest tu ponad 100 razy silniejsza niż cokolwiek na Ziemi. W najbardziej wewnętrznych warstwach Jowisza, które są głębokie na 13 000 mil, ciśnienie jest 2 miliony razy silniejsze niż na poziomie morza na Ziemi, a temperatury są wyższe niż na powierzchni Słońca.
Tak więc wyraźnie żaden człowiek nie będzie w stanie zapuścić się zbyt głęboko w głąb Jowisza. Ale czy bezpiecznie byłoby po prostu okrążyć planetę? Może moglibyśmy ustanowić orbitalną stację kosmiczną, prawda?
Cóż, jest jeszcze jeden duży problem, jeśli chodzi o Jowisza: promieniowanie. Największa planeta w Układzie Słonecznym szczyci się również najpotężniejszą magnetosferą. Te pola magnetyczne ładują cząsteczki w pobliżu, przyspieszając je do ekstremalnych prędkości, które mogą w ciągu kilku chwil usmażyć elektronikę statku kosmicznego. Inżynierowie lotów kosmicznych muszą wymyślić konstrukcję orbity i statku kosmicznego, które zmniejszą narażenie na to promieniowanie. NASA odkryła to dzięki potrójnej matrycy, wiecznie wirującej Statek kosmiczny Juno , ale nie wygląda na to, żeby był to wykonalny projekt dla ludzkiego statku kosmicznego.
Zamiast tego, aby statek kosmiczny z załogą mógł bezpiecznie krążyć wokół Jowisza lub przelatywać obok Jowisza, musiałby zachować dość znaczną odległość od planety.
Nie każdy gazowy gigant w Układzie Słonecznym jest taki, ale wszyscy mają też różne inne problemy, które utrudniałyby ludziom odwiedzanie z bliska. Na przykład Neptun ma najsilniejsze wiatry w Układzie Słonecznym, osiągając prędkość do 1100 mil na godzinę. Zarówno Neptun, jak i Uran to lodowe olbrzymy, które mają pierwiastki i związki cięższe od helu i wodoru, takie jak metan i amoniak. Te gęstsze materiały mogą jeszcze bardziej utrudnić statkowi kosmicznemu zanurzenie się w tych atmosferach, ponieważ statek kosmiczny zostanie wcześniej uszkodzony. Własna magnetosfera Saturna jest mniejsza niż magnetosfera Jowisza, ale wciąż 578 razy silniejsza niż ziemska, więc promieniowanie nadal stanowiłoby ogromny problem, z którym trzeba się zmierzyć.
Na razie, dopóki nie dowiemy się, jak zbudować statek kosmiczny z materiałów, które mogłyby ochronić ludzkich astronautów przed wszystkimi tymi elementami, każda bliższa eksploracja gazowych gigantów będzie musiała odbywać się za pomocą zrobotyzowanego statku kosmicznego.