Lecąc na (hipotetyczną) planetę 9: Po co ją odwiedzać, jak moglibyśmy się tam dostać i czy zaskoczyłoby nas jak Pluton?

W niedawnym badaniu przesłanym do Earth and Planetary Astrophysics międzynarodowy zespół naukowców omawia różne opcje projektowania misji w celu dotarcia do hipotetycznej Planety 9, znanej również jako „Planeta X”, którą według najnowocześniejszych modeli obecnie posiada wielka półoś licząca około 400 jednostek astronomicznych (AU). Naukowcy postulują, że wysłanie statku kosmicznego na Planetę 9 może przynieść korzyści naukowe, podobnie jak wtedy, gdy statek kosmiczny NASA New Horizons odwiedził Pluton w 2015 roku. Ale czy Planeta 9 rzeczywiście istnieje?

Trudno określić konkretną liczbę na poziomie ufności, ponieważ pozostaje wiele niewiadomych. Na razie powiedziałbym, że wydaje się prawdopodobne, że istnieje niezwykłe skupienie ekstremalnych obiektów transneptunowych. Nie wiemy, co powoduje to skupienie, ale Planeta 9 wydaje się być obiecującym kandydatem.powiedział dr Manavsi Lingam, który jest adiunktem w Florida Institute of Technology i współautorem badania.

Zanim Nowe Horyzonty NASA dotarły do Plutona w 2015 roku, jedynymi zdjęciami Plutona, jakie naukowcy mieli, były rozmyte zdjęcia z teleskopów na Ziemi, a nawet Kosmiczny Teleskop Hubble’a nie mógł uzyskać niczego lepszego . Nauka o Plutonie była równie skąpa, ponieważ oszacowaliśmy jego masę, ale ponieważ nie mogliśmy dostrzec cech powierzchni, bardzo mało wiedzieliśmy o jego atmosferze, różnorodności geologicznej i wnętrzu. Jak podkreślają naukowcy, „bogactwo nowych danych” z New Horizons przewyższyło stare, ale czy moglibyśmy być równie zaskoczeni danymi z Planety 9, gdyby odwiedził tam statek kosmiczny?

To bardzo prawdopodobne. Nawet najlepsze teleskopy znacznie ustępują bliskim obserwacjom z sondy przelatującej nad ciałem niebieskim. Jest to jeszcze bardziej prawdziwe w przypadku ciał, które są daleko i słabo widoczne, co ma miejsce w przypadku Planety 9. Powodem jest fizyka. Im słabszy obiekt, tym większy musi być Twój teleskop, aby zebrać więcej światła z tego obiektu i tym dłużej musisz obserwować. Im dalej obiekt, tym więcej światła trzeba zebrać i tym większy musi być teleskop.powiedział dr Andrew Hein, który jest profesorem nadzwyczajnym/głównym naukowcem na Uniwersytecie w Luksemburgu i współautorem badania.

Aby dowiedzieć się, jak dostać się na Planetę 9, naukowcy proponują kilka projektów misji. Należą do nich asysta grawitacyjna Jowisza, wykorzystująca studnię grawitacyjną Jowisza lub Słońca do przyspieszania statku kosmicznego, rakiety chemiczne, napęd jądrowy i żagle laserowe. Z wyjątkiem żagli laserowych, czas potrzebny każdej metodzie na dotarcie do Planety 9 wahał się od niecałych 40 do 100 lat. Dzięki laserowym żaglom naukowcy oszacowali, że statek kosmiczny może dotrzeć do Planety 9 w ciągu 6,5-7 lat. Ale jakie kroki podejmuje się, aby ta technologia stała się rzeczywistością?

Technologia żagla laserowego jest obecnie wykorzystywana przez Breakthrough Starshot, projekt, w którym jestem częścią, i który znacząco rozwinął technologię w ciągu ostatnich 6 lat, w tym prototypy laboratoryjne. Chociaż technologia lotu jest na razie koncepcyjna, niektóre elementy konstrukcyjne technologii już istnieją w laboratorium. Celem projektu jest wystrzelenie laserowego żagla na inną gwiazdę, ale wersja na małą skalę powinna być możliwa do opracowania w ciągu najbliższych 10-15 lat przy budżecie mniejszym niż budżet na tradycyjną sondę kosmiczną (kilkaset miliony dolarów). Ta niewielka wersja, po opracowaniu, mogłaby zostać wykorzystana do osiągnięcia Planety 9 w ciągu kilku lat. Ale po opracowaniu wiązki laserowej takie sondy mogłyby być uruchamiane co tydzień po kosztach setki razy tańszych niż obecne sondy.powiedział Hein.

Na razie Planeta 9 pozostaje czysto hipotetycznym członkiem naszego ogromnego i znakomitego Układu Słonecznego, ale czy ogromny czas potrzebny na dotarcie tam konwencjonalnymi metodami uniemożliwiłby nam potencjalne odwiedzenie tego tajemniczego obiektu tak daleko od Słońca?

Chociaż stwierdzamy, że wymagany jest minimalny czas misji wynoszący 40-50 lat (z wyjątkiem lekkich żagli), ten długi czas lotu nie powinien nas zniechęcić. Sonda kosmiczna Voyager działała mniej więcej przez ten sam czas i nadal dostarcza mnóstwo danych. Domniemana misja na Planetę 9 (o ile istniała) nie tylko zrewolucjonizowałaby nasze rozumienie zewnętrznego Układu Słonecznego, ale mogłaby również umożliwić nam badanie innych celów po drodze – na przykład niektóre manewry zbliżają nas do Jowisza i Słońce, co wskazuje, że te światy również można badać.powiedział Lingam.