211service.com
Vil astronauter nogensinde besøge gasgiganter som Jupiter?
Et billede af Jupiters sydpol, taget af NASAs Juno orbiter. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Hver uge sender læserne af vores rumnyhedsbrev, The Airlock , deres spørgsmål, som rumreporteren Neel V. Patel kan svare på. Denne uge: Kan vi tage til Jupiter?
Når vi først bevæger os forbi asteroidebæltet, er det så realistisk at antage, at der er en chance for, at mennesker nogensinde kan udforske nogen af gasgiganterne, som Jupiter, virkelig tæt på dens atmosfære? Og hvordan ville det se ud? – Sarah
Jupiter har, ligesom de andre gasgiganter, ikke en stenet overflade, men det betyder ikke, at det kun er en massiv sky, der flyder gennem rummets vakuum. Den består for det meste af helium og brint, og når du bevæger dig fra atmosfærens ydre lag mod de dybere dele, bliver den gas tættere, og trykket bliver mere ekstremt. Temperaturerne stiger hurtigt. I 1995 sendte NASAs Galileo-mission en sonde ind i Jupiters atmosfære; den brød op på omkring 75 miles i dybden. Presset her er over 100 gange mere intenst end noget andet på Jorden. I de inderste lag af Jupiter, der er 13.000 miles dybe, er trykket 2 millioner gange stærkere end det, der opleves ved havoverfladen på Jorden, og temperaturerne er varmere end solens overflade.
Så det er klart, at intet menneske vil være i stand til at vove sig for langt ned i Jupiters dybder. Men ville det være sikkert blot at kredse om planeten? Måske kunne vi etablere en orbital rumstation, ikke?
Nå, der er et andet stort problem, når det kommer til Jupiter: stråling. Den største planet i solsystemet kan også prale af sin kraftigste magnetosfære. Disse magnetiske felter oplader partikler i nærheden og accelererer dem til ekstreme hastigheder, der kan stege et rumfartøjs elektronik på et øjeblik. Rumfartsingeniører skal finde ud af et kredsløb og et rumfartøjsdesign, der vil reducere eksponeringen for denne stråling. NASA fandt ud af dette med den triple-arrayed, evigt roterende Juno rumfartøj , men det ser ikke ud til, at dette ville være et muligt design for et menneskeligt rumfartøj.
I stedet, for at et bemandet rumfartøj sikkert kan kredse eller flyve forbi Jupiter, skulle det holde en ret betydelig afstand fra planeten.
Ikke alle gasgiganter i solsystemet er sådan, men de kommer alle sammen med forskellige andre problemer, der ville gøre det svært for mennesker at besøge tæt på. Neptun har for eksempel de stærkeste vinde i solsystemet og når hastigheder på op til 1.100 miles i timen. Både Neptun og Uranus er isgiganter, der har grundstoffer og forbindelser tungere end helium og brint, som metan og ammoniak. Disse tættere materialer kan gøre det endnu sværere for et rumfartøj at dykke ned i disse atmosfærer, da rumfartøjet ville blive beskadiget hurtigere. Saturns egen magnetosfære er mindre end Jupiters, men stadig 578 gange kraftigere end Jordens, så stråling ville stadig være et stort problem at kæmpe med.
Indtil vi finder ud af, hvordan man bygger et rumfartøj ved hjælp af materialer, der kunne beskytte menneskelige astronauter fra alle disse elementer, vil enhver nærliggende udforskning af gasgiganterne foreløbig skulle ske gennem robotrumfartøjer.