Neptune Orbiter
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Der Neptune Orbiter ist eine vorgeschlagene NASA-Raumsonde zur Erforschung des Planeten Neptun. Der Start würde etwa 2016 erfolgen und die Reisezeit zum Zielplaneten würde weitere acht bis zwölf Jahre dauern. Der Neptune Orbiter soll noch viele ungeklärte Fragen zum Neptunsystem beantworten. Seine Hauptmission ist die Erforschung der Atmosphäre, der Wetterverhältnisse, seines Ringsystems und seiner Monde, insbesondere Tritons.
Das California Institute of Technology hat einen Missionsplan vorgelegt, während die University of Idaho und Boeing Gegenvorschläge unterbreitet haben.
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[Bearbeiten] Missionsverlauf
Der Hauptzweck von Neptune Orbiter ist die Erforschung des Planeten aus einer Umlaufbahn heraus. Die Mission wurde bei der NASA zum ersten Mal im Jahr 2005 diskutiert, mit einem geplanten Start um 2016. Die Trägerrakete ist noch nicht ausgewählt, auch ist noch nicht entschieden, ob die Sonde direkt zum Neptun gestartet wird, oder ob sie eine kompliziertere Flugroute mit Swing-by-Manövern an Jupiter (wie New Horizons) und vielleicht Venus und Erde (wie Cassini-Huygens) durchführen wird. Alle diese Möglichkeiten würden eine Reisezeit von acht bis zwölf Jahren benötigen. Es gibt sogar den Vorschlag eines Uranus-Vorbeiflugs, dieser gilt aber als unwahrscheinlich.
Die Sonde tritt nach ihrer Ankunft in eine Neptunumlaufbahn ein. Danach beginnt der Orbiter mit der Erforschung des Planeten und setzt einen Triton-Lander sowie Atmosphärenkapseln aus. Die Mission soll drei bis fünf Jahre dauern (mit der Möglichkeit einer Verlängerung um mehr als drei Jahre).
[Bearbeiten] Gegenwärtiger Status
Zum jetzigen Zeitpunkt (2006) ist der Bau des Neptune Orbiters noch nicht entschieden, ebenso sind Startdatum, Flugbahn und Nutzlast bisher nur spekulativ. Trotz Unterstützung des Vorschlags seitens des NASA-Chefs und der Öffentlichkeit ist das Projekt, wie auch andere wissenschaftliche Projekte der NASA, durch Budgetkürzungen bedroht. Gegenwärtig befindet sich das Projekt in einer frühen Planungsphase und der Beginn der Finanzierung ist für frühestens 2008 geplant.
Ein weiteres Problem könnte die Versorgung mit Radioisotopengeneratoren werden, die in größerer Menge benötigt würden, da die Produktion dieser Elemente nicht gesichert ist. Dennoch sind diese die wahrscheinlichste Wahl für die Energieversorgung.
[Bearbeiten] Energiequellen
[Bearbeiten] Radioisotopengeneratoren
Die Caltech-Sonde wird sehr ähnlich zu den bisherigen Sonden der NASA ins äußere Sonnensystem aufgebaut sein. Sie soll Radioisotopengeneratoren (RTGs) zur Energieerzeugung verwenden. Zur Zeit (2006) wäre diese wahrscheinlich die bevorzugte Energiequelle für die Mission. Diese Wahl würde außerdem die Baukosten der Raumsonde verringern, was wegen des beschränkten NASA-Wissenschaftsbudgets wichtig ist. Eine RTG-nutzende Raumsonde wäre außerdem ähnlich zu den bereits gestarteten Raumsonden Galileo, Cassini-Huygens, Voyager, und New Horizons, mit konventionellen Raketentriebwerken für Kurskorrekturen ausgestattet.
[Bearbeiten] Solarzellen
Ein anderer Vorschlag sieht Solarzellenflächen zur Stromerzeugung für die Raumsonde vor. Sie würden aufblasbar sein, um ihre Masse gering zu halten. Die hohen Entwicklungskosten dieser speziellen Solarzellenflächen könnten ihre Verwendung jedoch zu teuer machen und große Risiken für den Entwicklungszeitplan bedeuten. Diese Raumsonde würde auch einen Konventionellen Raketenantrieb verwenden, weil die Stärke des Sonnenlichtes wahrscheinlich nicht ausreicht, um genügend Strom für ein Ionentriebwerk zu Verfügung zu stellen.
[Bearbeiten] Nuklear-Elektrischer Antrieb
Bei der dritten Möglichkeit wäre ein Nuklear-Elektrischer Antrieb vorgesehen, wie er für die gestrichene Jupiter Icy Moons Orbiter Mission entwickelt werden sollte. Diese Sonde würde bis zu 20 Jahre benötigen um Neptun zu erreichen, hätte aber den Vorteil das die Sonde nach dem erreichen der Zielumlaufbahn um Neptun noch viel Treibstoff und Strom in der Umlaufbahn um Neptun zur Verfügung hat. Dieses würde dem Neptune Orbiter ermöglichen mehrere Körper des Neptunsystems nacheinander zu umkreisen und mehr Forschungsinstrumente mitzuführen. Unter der Berücksichtigung, auf welche Bedenken Radioisotopengeneratoren in der Öffentlichkeit gestossen sind, könnte der Start eines ganzen Kernreaktors, der noch viel mehr Radioaktives und spaltbares Material enthält, noch weitaus grösseren Widerstand hervorrufen als der Start von RTGs. Außerdem würde die Entwicklungszeit für diese Idee wahrscheinlich zu lang sein und die Kosten jeden realistische Budgetrahmen der NASA sprengen. Dennoch kann eine nuklear betriebene Raumsonde nicht generell ausgeschlossen werden.
[Bearbeiten] Instrumente
[Bearbeiten] Orbiter
Der Orbiter ist der Hauptteil der Mission, der die meisten Messungen vornimmt. Er soll u.a. folgende Instumennte tragen: ein Kamerasystem für multispektrale Beobachtungen um Neptun vom Ultravioletten bis zum Infraroten Bereich. Ein Magnetometer soll Neptuns Magnetfeld erforschen, das versetzt von seiner Rotationsachse entfernt erzeugt wird.
[Bearbeiten] Triton-Lander
NASA-Wissenschaftler und -Ingenieure planen einen oder zwei Minilander auf Tritons Oberfläche niedergehen zu lassen um ihre Zusammensetzung zu bestimmen sowie Tritons Inneres, die mögliche Stickstoffatmosphäre und nach flüssigem Wasser und Mikroskopischen Lebensformen zu suchen. Obwohl die detaillierte Untersuchung eine hohe Priorität für die Planer genießt, könnte das momentan knappe NASA-Budget die Realisierung der Lander bedrohen, so das sie gestrichen würden. Mögliche Landeplätze währen wahrscheinlich am Nord- und Südpol wo große Mengen von Wasser-Eis entdeckt wurden. Die Lander sollen auf Triton eine Lebenszeit von 2 Wochen bis 1 Monat haben, mit der Option einer Verlängerung.
[Bearbeiten] Atmosphärensonden
Zusammen mit den Triton Landern, wurden auch Atmosphärensonden vorgeschlagen die in der Neptunatmospäre das Klima und das Wetter des stürmischen Planeten erforschen sollen. Wie bei der Galileo Probe die in die der Jupiteratmosphäre niederging, würde es 30 Minuten bis zu 1 Stunde dauern die Atmosphäre zu erforschen. Danach würden sie ihren Abstieg fortsetzen bis der Hohe Atmosphärendruck sie zerstören würde.
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Weblinks
- Cassini-Huygens-level science from NASA’s “Neptune orbiter with probes” vision mission (PDF)
- The Case For A Neptune Orbiter/Multi-probe Mission (PDF)
- Neptune Revisited
- Reaching Toward Neptune: Two Ways to Explore an Ice Giant
