At flyve til (hypotetisk) Planet 9:Hvorfor besøge den, hvordan kunne vi komme dertil, og ville den overraske os ligesom Pluto?

I en nylig undersøgelse indsendt til Earth and Planetary Astrophysics , diskuterer et internationalt team af forskere de forskellige missionsdesignmuligheder for at nå en hypotetisk Planet 9, også kendt som "Planet X", som avancerede modeller i øjeblikket anslår at have en semi-hovedakse på cirka 400 astronomiske enheder (AU). Forskerne postulerer, at det at sende et rumfartøj til Planet 9 kunne udgøre videnskabelige fordele, ligesom da NASAs New Horizons-rumfartøj besøgte Pluto i 2015. Men eksisterer Planet 9 faktisk?

"Det er svært at sætte et specifikt tal på konfidensniveauet, fordi der er så mange usikkerheder tilbage," sagde Dr. Manavsi Lingam, som er adjunkt ved Florida Institute of Technology og medforfatter på undersøgelsen. "I øjeblikket vil jeg sige, at det virker sandsynligt, at der er en usædvanlig klyngedannelse af ekstreme trans-neptunske objekter. Vi ved ikke, hvad der forårsager denne klyngning, men Planet 9 ser ud til at være en lovende kandidat."

Før NASAs New Horizons ankom til Pluto i 2015, var de eneste billeder, forskerne havde af Pluto, uklare billeder fra jordbaserede teleskoper, og selv Hubble-rumteleskopet kunne ikke få noget bedre. Videnskaben om Pluto var lige så ringe, da vi havde et skøn over dens masse, men da vi ikke kunne se overfladetræk, vidste vi meget lidt om dens atmosfære, geologiske mangfoldighed og indre. Som forskerne påpeger, overgik "rigdommen af ​​nye data" fra New Horizons de gamle, men kunne vi blive lige så overraskede med Planet 9-data, hvis et rumfartøj skulle besøge der?

"Det er meget sandsynligt," sagde Dr. Andrew Hein, der er lektor/chefforsker ved University of Luxembourg og medforfatter på undersøgelsen. "Selv de bedste teleskoper er langt ringere end nærbillede observationer fra en sonde, der flyver forbi et himmellegeme. Dette gælder endnu mere for kroppe, der er langt væk og svage, hvilket er tilfældet for Planet 9. Årsagen er fysik. svagere et objekt, jo større skal dit teleskop være for at opsamle mere lys fra det objekt, og jo længere tid skal du observere. Jo længere væk objektet er, jo mere lys skal du opsamle, og jo større skal teleskopet være."

For hvordan man kommer til Planet 9, foreslår forskerne flere missionsdesigns. Disse omfatter Jupiters tyngdekraftsassistance, der bruger enten Jupiters eller solens tyngdekraftsbrønd til at accelerere rumfartøjet, kemiske raketter, nuklear fremdrift og lasersejl. Med undtagelse af lasersejl var den tid, hver metode skulle bruge for at nå Planet 9, fra lige under 40 år til 100 år. Med lasersejl vurderede forskerne, at et rumfartøj kunne nå Planet 9 inden for 6,5-7 år. Men hvilke skridt tages der for at gøre denne teknologi til en realitet?

"Laser sejlteknologi forfølges i øjeblikket af Breakthrough Starshot, et projekt, jeg er en del af, og som har forbedret teknologien markant i løbet af de sidste 6 år, inklusive laboratorieprototyper," sagde Hein. "Selvom flyteknologi er konceptuel for nu, findes nogle af de teknologiske byggesten allerede i laboratoriet. Projektets mål er at lancere et lasersejl til en anden stjerne, men en lille-skala version skulle være mulig at udvikle inden for de næste 10– 15 år eller deromkring med et budget på mindre end budgettet for en traditionel rumsonde (få hundreder af millioner af dollars). Denne lille skala version kunne bruges til at nå Planet 9 inden for et par år, når først den er udviklet. Men når laseren først er blevet udviklet. beamer er udviklet, kan sådanne sonder lanceres på ugebasis til omkostninger, der er hundredvis af gange billigere end nuværende sonder."

For nu er Planet 9 et rent hypotesemedlem af vores enorme og berømte solsystem, men ville den lange tid, det tager at komme dertil ved hjælp af konventionelle metoder, forhindre os i potentielt at besøge dette mystiske objekt så langt fra solen?

"Selvom vi finder ud af, at minimumsmissionstider på 40-50 år er påkrævet (undtagen for lette sejl), burde denne lange flyvetid ikke afskrække os," sagde Lingam. "Voyager-rumfartøjet har været funktionelt i nogenlunde samme varighed og fortsætter med at levere et væld af data. En formodet mission til Planet 9 (hvis den eksisterer) ville ikke kun revolutionere vores forståelse af det ydre solsystem, men den kan også gøre det muligt for os for at studere andre mål undervejs - for eksempel tager nogle af manøvrerne os tæt på Jupiter og solen, hvilket indikerer, at disse verdener også kunne undersøges." + Udforsk yderligere

Små sonder kunne sejle til ydre planeter ved hjælp af laveffektlasere