Araştırmacılar, Neptün’ün yörüngesine daha verimli bir şekilde ulaşmak için yeni bir fikir önerdiler: Neptün’ün en büyük uydusu Triton’un ince atmosferini kullanarak yörünge aracını yakalamak.
Neptün’ü ziyaret eden tek sonda, 1980’lerde dış güneş sistemindeki tarihi uçuşu sırasında gezegenin yakınında sadece birkaç dakika kalan Voyager 2’ydi.
Bu misyonun üzerinden 40 yıldan fazla zaman geçti. Dünyanın dört bir yanındaki uzay ajansları son yıllarda düzinelerce sonda, iniş aracı ve gezici geliştirmiş olsa da hiçbiri güneş sisteminin en uzak gezegenini ziyaret etmedi.
Gezegen bilimciler uzun zamandır Neptün’e geri dönmeyi düşünüyorlardı, ancak Neptün o kadar uzakta ki bir araştırma veya iniş görevi neredeyse imkansız. Neptün o kadar uzakta ki hayal etmesi bile zor: Güneş’e Dünya’dan yaklaşık 30 kat daha uzakta. Jüpiter, Güneş’e Dünya’dan yalnızca beş kat daha uzaktadır. Yörünge aracının Jüpiter’e ulaşması yıllar alacak ama Neptün beş kat daha uzakta. Voyager 2 sondasının Neptün’e ulaşması 12 yıl sürdü ve hiç durmadan uçtu.
New Horizons, 2014 yılında Neptün ve uydusu Triton’un yanından hiç durmadan yaklaşık 3,96 milyar kilometre uzaklıktan geçti. Bir gezegenin yörüngesine sonda yerleştirmek tamamen farklı bir veri hacmi ve formatına sahip ve mevcut teknolojiler kullanılarak hala mümkün değil.
Neptün’e dönüşteki sorunlardan biri de sadece bu gezegene odaklanan kısa bir ziyaretin önemli sonuçlar getirmeyeceğidir. 1970’li ve 1980’li yıllardaki görevler için koşulların doğru kombinasyonu olmasaydı, o yöne bir araştırma göndermek için daha da fazla yakıt harcanması gerekecekti ve onlarca yıl öncesindeki kadar bilimsel bilgi elde etme umudu bile olmayacaktı.
Başarılı bir uçuş görevinden sonraki mantıklı adım bir yörünge aracıdır, ancak Neptün’e olan devasa mesafe nedeniyle böyle bir görev ciddi engellerle karşı karşıyadır. Neptün sistemine yeterli miktarda yakıtla onu yavaşlatacak kadar büyük bir sonda yerleştirmenin ve her şeyi nispeten kısa bir sürede gerçekleştirmenin hâlâ bir yolu yok.
Ancak araştırmacılar bu engellerin üstesinden gelmek için bir fikir öne sürdüler: Sondayı yakalamak için Neptün’ün en büyük uydusu Triton’un ince atmosferini kullanmak.
Makalede araştırmacılar, NASA’nın LOFTID’in alçak Dünya yörüngesindeki testlerini 2022 yılında başarıyla tamamladığını belirtiyor. Bu programın amacı, sondayı Dünya atmosferine doğru alçalırken korumak ve iniş sırasında çarpmaması için hızını azaltmak için şişirilebilir bir kalkan geliştirmekti.
Araştırmacılar gelecekteki bir Neptün yörünge aracını Triton’a doğrultmayı ve sondayı yavaşlatmak için LOFTID benzeri bir cihaz kullanmayı önerdiler. Triton’un atmosferinin, Dünya atmosferinin hava basıncının yalnızca bir kısmı olmasına rağmen, bir uzay aracını yavaşlatmada ve Neptün’ün yerçekimi tarafından yakalanmasına izin vermede oldukça etkili olabileceğini buldular. Buna ek olarak bilim insanları, sondanın açısını değiştirerek yönünü ayarlayabilecek ve ideal bir yörüngeye ulaşmak için yörüngesini hassas bir şekilde ayarlayabilecek.
Bilim adamları, planı uygulamak için sondayı Triton yüzeyinin yalnızca 10 kilometre yukarısına indirmenin gerekli olduğunu hesapladılar. Triton’da yüksek dağ sıralarının bulunmaması sayesinde (bilinen en yüksek zirveler bir kilometrenin ancak üzerindedir), yüzeye felaket niteliğinde bir çarpma riski neredeyse yoktur.
Benzer fikirler, uydusu Titan’ı kullanarak Satürn’ün etrafındaki yörünge görevleri için zaten önerildi, ancak Titan’ın çok daha yoğun bir atmosferi var ve bu da görevi çok daha kolay hale getiriyor. Triton’un atmosferi çok ince olmasına rağmen Neptün’den nispeten uzaktır, bu da uzay aracının o kadar hızlı hareket etmeyeceği ve gezegenin yerçekimine yakalanmak için fazla yavaşlamasına gerek kalmayacağı anlamına gelir.
Araştırmacılar, bu tekniği kullanarak Neptün’e yapılacak bir misyonun diğer görev tasarımlarından çok daha kısa bir sürede, yalnızca 15 yıl sürebileceğini tahmin ediyor. Bu yaklaşımın başka bir avantajı daha var: Güneş Sistemi’nde en az incelenen nesnelerden biri olan ve popüler versiyona göre Neptün tarafından ele geçirilen Kuiper kuşağından bir nesne olan Triton’u ayrıntılı olarak incelememize olanak tanıyacak. Bilim insanları uyduyu yüzeyden yalnızca birkaç kilometre yukarıdan görüntüleyebildi ve ek bilimsel veriler elde edebildi.