Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter i Saturn – kolem všech těchto planetu už v historii kroužila alespoň jedna robotická sonda, která nám pomohla prozkoumat povrch a v některých případech i měsíce, které obíhají kolem planety. Jenže Sluneční soustava obsahuje ještě dvě planety – Uran a Neptun, které jsme zatím prozkoumali pouze z jednoho jediného průletu. Sonda Voyager 2 prolétla kolem Uranu v lednu 1986 a kolem Neptunu v srpnu 1989 – viz fotka vlevo. Všechny naše znalosti o těchto světech tak pochází pouze z této jediné sondy. Dočkáme se v příštích desítkách let nového průzkumníka, který by vstoupil na oběžnou dráhu jedné z těchto planet?

Momentálně není schválená žádná sonda, přesto máme alespoň malou naději a důvod k optimismu. NASA totiž vyzvala odbornou veřejnost aby se podílela na návrzích robotické mise k Uranu a Neptunu. Celý program vede Jet Propulsion Laboratory, která počítá se zahájením mise na konci dvacátých, respektive začátku třicátých let. Sonda má vstoupit na oběžnou dráhu planety a zkoumat kromě planety samotné i bohatou rodinu jejích měsíců. Návrhy mají být univerzální – jak pro Uran, tak i Neptun, aby bylo možné v ideálním případě postavit dvě identické kopie a každou poslat k jiné planetě. Jak si ale řekneme na dalších řádcích, tak snadné to zase nebude.

Dosavadní odhady nákladů hovoří o tom, že jedna taková sonda by mohla stát zhruba dvě miliardy amerických dolarů. Návrhy by proto měly obsahovat i „ústupové varianty“ pro snížení nákladů. Studie, která z toho vyjde, je prvním administrativním krokem k realizaci mise. Teprve až poté se mohou rozvíjet debaty o financování, či konkrétní technické nákresy a ve finále přechod z rýsovacích prken do reality.

Na této studii je velmi důležité i to, že její výsledky budou prezentovány na začátku 20. let na National Research Council. Tenhle sbor se schází jen jednou za deset let a jeho hlavním výstupem je hlášení obsahující pořadí projektů, kterým by se při dalším schvalování nových misí měla dávat přednost. NASA přitom doporučení těchto odborníků respektuje, což ukazuje příklad z nedávné minulosti.

V roce 2011 doporučil NRC tři hlavní body výzkumu (všechny návrhy najdete zde)- sondu k jupiterovu měsíci Europa, doprava vzorků z Marsu na Zemi a průzkum Uranu a Neptunu. Projekt výzkumu Europy dostal od NASA letos zelenou, druhý bod bude splněný v podobě vozítka Mars rover 2020, které odebere vzorky a zanechá je na Marsu pro příští misi, která zajistí jejich dopravu na Zemi. Třetí doporučený bod bude řešený právě pomocí aktuálně zahájené výzvy.

Mise k Uranu či Neptunu bude svými náklady patřit mezi nejšpičkovější projekty, které NASA má. Takzvaný Flagship program obnáší mise jako Curiosity, Cassini, Galileo, nebo Voyager. Z budoucích plánovaných misí sem patří průzkum měsíce Europa. Po technologické stránce by se sonda mohla podobat výše zmíněné sondě Cassini. Podstatné ale je, že vzhledem k finančním podmínkám si NASA může dovolit vyrábět pouze jeden exemplář vlajkové lodi současně. Není možné současně pracovat na dvou flagship projektech.

Z toho vyplývá, že pokud bude sonda pro průzkum Uranu či Neptunu schválená,nezačne se na ní pracovat dříve než v roce 2022, kdy by měla odstartovat mise k Europě. Na druhou stranu je potřeba už teď zahájit přípravné práce, aby bylo možné včas spustit ostrou přípravu. Další zasedání NRC je sice ještě daleko, ale už nyní se hovoří o misích, které by mohly přijít na paškál. Největšími soupeři letu k ledovým obrům by měly být tyto projekty – robotický průzkumník specializovaný pro průzkum Titanu, mise, která odebere pouzdro zanechané Roverem 2020 a dopraví je na Zemi, nebo lander, případně rover pro průzkum povrchu Venuše.

Konkurence bude tvrdá a proto je potřeba mít k dispozici jasně podložené argumenty – a právě k tomu bude sloužit aktuálně zahájená studie. Jejím úkolem je poskytnout argumenty, o které se může rada během schvalování opřít. je téměř jisté, že mise k Uranu a Neptunu bude spoléhat na radioizotopové termoelektrické generátory. Uran totiž obíhá 2,8 miliardy kilometrů od Slunce, tedy 3x dál, než Jupiter, kam momentálně míří sonda JUNO se solárními panely. Neptun je od naší hvězdy vzdálený dokonce 4,5 miliardy kilometrů.

Bude tedy potřeba mít dostatečné zásoby plutonia-238, jehož výroba byla nedávno znovu nastartována. Mise by tak měla mít zajištěný dostatek paliva, jehož přirozeným radioaktivním rozpadem vzniká teplo, ze kterého se vyrábí elektrické energie. Jet Propulsion Laboratory má navíc za úkol prozkoumat, jaké přínosy pro všeobecné poznání by měl výzkum těchto dvou planet pomocí citlivých senzorů a kamer s vysokým rozlišením. NASA si naopak dala za úkol zvážit použití rakety SLS (o které se mimochodem uvažuje i v případě mise k Europě).

Její ohromná nosnost by umožnila postavit větší, dokonalejší a tedy přínosnější sondu, která by zároveň mohla dosáhnout cíl rychleji, než při použití tradičních raket s nižší nosností. O tom, že by se SLS dala pro tento úkol využít jsme psali už před téměř dvěma roky v tomto článku. JPL dostala za úkol prověřit možnosti zapojení zahraničních partnerů do celé mise.

Možná si kladete otázku – „V čem jsou Uran a Neptun tak zajímavé, že by se k nim měla posílat takhle drahá sonda. Nebylo by lepší za ty peníze studovat Mars, nebo Europu, tedy místa, kde je možná život?“ Mozaika poznání se skládá z bezpočtu drobných střípků, které sbírají jednotlivé sondy rozptýlené po celé Sluneční soustavě. Mozaika ale nikdy nemůže být kompletní, pokud některé dílky chybí. Uran a Neptun nejsou zajímavé jen tím, že je zatím nikdo nezkoumal zblízka.

Na první pohled se sice podobají Jupiteru a Saturnu, nicméně při bližším pohledu zjistíme, že se složení plynů mezi oběma typy liší. Plynní obři – Jupiter a Saturn jsou tvořeni hlavně vodíkem a heliem, přičemž jejich jádro je zřejmě jen malé. Uran a Neptun naopak tvoří skupinu ledových obrů, jejichž jádro se očekává větší a jejichž plynová obálka je tvořena hlavně čpavkem. Ledoví obři dostali své jméno podle vysokých koncentrací ledu, který se sem zřejmě dostal při vzniku planet díky srážkám s kosmickými objekty.

Zapomínat nesmíme ani na bohatý systém měsíců kolem obou planet. Momentálně známe 27 objektů, které krouží kolem Uranu a 14 u Neptunu. Právě u něj nacházíme skupinu velmi zvláštních měsíců. Kolem planety krouží poměrně daleko, jejich dráhy jsou silně nakloněné a protáhlé. Některé měsíce dokonce obíhají po retrográdní dráze. To vede mnohé odborníky k teorii, že některé z měsíců jako Triton, Nereida, Halimede, Psamathe, Sao, Laomedeia nebo Neso mají svůj původ jako transneptunická tělesa, která byla zachycena gravitací Neptunu.

V aktuální euforii kolem sondy New Horizons se občas objeví spekulace o tom, že by bylo dobré prozkoumat i další transneptunické objekty. Pokud bychom ale poslali sondu k Neptunu, mohli bychom jich prozkoumat hned několik a navíc se tyto objekty nachází mnohem blíže, než běžná transneptunická tělesa. Plán na vyslání sondy do vnějších částí Sluneční soustavy k jednomu z ledových obrů je teprve na svém začátku a potrvá ještě mnoho let, než bude případná mise schválená. Je ale dobře, že se už dnes dělají první přípravné kroky. Protože jak se říká: „Kdo je připraven, není překvapen.“ A v kosmonautice to platí více než dvojnásobně.

Zdroje informací:
http://spaceflightnow.com/
https://en.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/…/Neptune_Full.jpg/1024px-Neptune_Full.jpg
https://upload.wikimedia.org/…Uranus_as_seen_by_NASA%27s_Voyager_2.tif.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/08/uranus_probe.png
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/08/PIA02215-browse.jpg
http://media.al.com/wire/photo/9999342-large.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/08/PIA01483_732X5201.jpg