პლანეტის მეცნიერებს უიმედოდ სჭირდებათ ურანისა და ნეპტუნის ახალი კვლევები, რადგან ეს ყინულის გიგანტური სამყაროები არ ყოფილან 1980-იანი წლების ბოლოს ვოიაჯერის მისიის შემდეგ. თუ გამოჩნდება კოსმოსური ხომალდი, რომელიც გახდება ინფორმაციის წყარო ამ პლანეტების შესახებ, ის ასევე შეძლებს სამყაროს გაცილებით ღრმად ჩახედვას. ერთი ან მეტი ასეთი კოსმოსური ხომალდის რადიოსიგნალების ცვლილებების ყურადღებით დაკვირვებით, ასტრონომებს შეუძლიათ დაინახონ გრავიტაციის ტალღები, რომლებიც გამოწვეულია სამყაროში ყველაზე ძალადობრივი მოვლენით.
ურანისა და ნეპტუნის ერთადერთი ახლოდან გამოსახული ჩვენ მივიღეთ კოსმოსური ხომალდ „ვოიაჯერ 2“-დან, რომელიც ამ პლანეტებს 1980-იანი წლების ბოლოს გაფრინდა. მას შემდეგ ჩვენ გავგზავნეთ ზონდები მერკურიზე, მისიები იუპიტერსა და სატურნზე, შევაგროვეთ ასტეროიდების და კომეტების ნიმუშები და გავუშვით როვერები მარსზე.
მაგრამ არა ურანი ან ნეპტუნი. პლანეტარული მეცნიერების მთელმა თაობამ შეძლო მათი შესწავლა მხოლოდ ხმელეთზე დაფუძნებული ტელესკოპებით და ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის შემთხვევითი ნახვით. ერთადერთი შეფერხება ისაა, რომ ნეპტუნსა და ურანამდე დიდი მანძილის გამო, წარმოუდგენლად რთულია იქ ტვირთის გაშვება.
თუ ჩვენ 2030-იანი წლების დასაწყისში გავუშვებდით მისიას საკმარისად მძლავრ რაკეტაზე, როგორიცაა NASA-ს კოსმოსური გაშვების სისტემა, მისია იუპიტერს მხოლოდ ორ წელიწადში მიაღწევს. ერთი კოსმოსური ხომალდი შეიძლება გაიყოს ორ კომპონენტად, ერთი მიემართებოდა ურანისკენ (მიაღწია მას 2042 წელს) და მეორე - ნეპტუნისკენ (მიაღწია ორბიტას 2044 წელს). როგორც კი ადგილზე დადგება, ამ ორბიტებს შეუძლიათ თავიანთი სადგურის შენარჩუნება 10 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, ისევე როგორც ცნობილი კასინის მისია სატურნთან.
დამატებითი კვლევები
ამ ყინულოვან ადგილებში გრძელი მოგზაურობის დროს, იგივე კოსმოსურმა ზონდებმა შეიძლება ასევე შესთავაზონ მეცნიერების სრულიად განსხვავებული სახეობა - გრავიტაციული ტალღები. დედამიწაზე ფიზიკოსები ასახავს ლაზერის სხივებს რამდენიმე მილის სიგრძის ლიანდაგზე, რათა გაზომონ გრავიტაციული ტალღების სიგრძე. როდესაც ტალღები (რომლებიც ტალღებია თავად სივრცე-დროის ქსოვილში) გადის დედამიწაზე, ისინი ამახინჯებენ ობიექტებს მათი მონაცვლეობით შეკუმშვით და გაჭიმვით. დეტექტორის შიგნით, ეს ტალღები ოდნავ იცვლის სიგრძეს შორეულ სარკეებს შორის, რაც გავლენას ახდენს სინათლის გზაზე გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორიებში მცირე რაოდენობით (ჩვეულებრივ, ატომის სიგანეზე ნაკლები).
რადიო კომუნიკაციისთვის დედამიწაზე დისტანციური კოსმოსური მისიით, ეფექტი მსგავსია. თუ გრავიტაციული ტალღა გადის მზის სისტემაში, ის ცვლის მანძილს კოსმოსურ ხომალდამდე, რის გამოც ზონდი ოდნავ უფრო ახლოს იქნება ჩვენთან, შემდეგ უფრო შორს, შემდეგ ისევ უფრო ახლოს. თუ კოსმოსური ხომალდი ფრენის განმავლობაში ავრცელებდა, ჩვენ დავინახავდით დოპლერის ცვლილებას მისი რადიოკავშირის სიხშირეში. ორი ასეთი კოსმოსური ხომალდის ერთდროულად მოქმედება ასტრონომებს უფრო ზუსტ დაკვირვებას მისცემდა ამ ცვლილებაზე.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ შორეულ კოსმოსურ ზონდებს შეუძლიათ შეასრულონ ორმაგი მოვალეობა, როგორც მსოფლიოს უდიდესი გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორია.
ყველაზე დიდი ტექნოლოგიური დაბრკოლება არის კოსმოსური ხომალდის რადიოსიხშირის წარმოუდგენლად მაღალი სიზუსტით გაზომვის შესაძლებლობა. მისი გაზომვის ჩვენი უნარი უნდა იყოს მინიმუმ 100-ჯერ უკეთესი, ვიდრე ჩვენ შეგვიძლია მივაღწიოთ კასინის სატურნის ფრენისას.
რთულად ჟღერს, მაგრამ Cassini-ის დაპროექტებიდან ათწლეულები გავიდა და ჩვენ მუდმივად ვაუმჯობესებთ ჩვენს საკომუნიკაციო ტექნოლოგიას. ახლა კი ფიზიკოსები ავითარებენ საკუთარ კოსმოსურ გრავიტაციულ ტალღის დეტექტორებს, როგორიცაა ლაზერული ინტერფერომეტრის კოსმოსური ანტენა (LISA), რომელიც მაინც მოითხოვს მსგავს ტექნოლოგიას. ვინაიდან ყინულის გიგანტის მისია თითქმის ათი წელია, ჩვენ შეგვიძლია კიდევ უფრო მეტი რესურსის ინვესტიცია საჭირო ტექნოლოგიების შემუშავებაში.
თუ ჩვენ შევძლებთ მგრძნობელობის ამ დონის დარღვევას, ამ გრავიტაციული ტალღის დეტექტორის "მკლავის" არაჩვეულებრივი სიგრძე (სიტყვასიტყვით მილიარდობით ჯერ მეტი ვიდრე ჩვენი ამჟამინდელი დეტექტორები) შეძლებს სამყაროში მრავალი ექსტრემალური მოვლენის აღმოჩენას.
ასევე წაიკითხეთ: