China heeft gecoördineerde artikelen gepubliceerd waarin dubbele missies naar de rand van het zonnestelsel worden beschreven, wat suggereert dat het lang bestudeerde project bijna formeel wordt goedgekeurd. Een belangrijk artikel over het ontwerp en de belangrijkste technologieën voor een verkenningsmissie naar de grenzen van het zonnestelsel, gepubliceerd in het Journal of Deep Space Exploration (JDSE), beschrijft een tweetal missies naar de kop en staart van de heliosfeer en de grenzen van het zonnestelsel.
De twee ruimtevaartuigen zullen naar verwachting in respectievelijk 2033 en 2032 worden gelanceerd met Long March 5-raketten, samen met kickstages voor extra stuwkracht. Een van de belangrijkste auteurs is de Chinese ruimtevaartfunctionaris Wu Weiren, hoofd van het nationale Deep Space Exploration Laboratory (DSEL). Andere artikelen richten zich op energie- en aandrijfsystemen die nodig zijn voor langdurige missies, wetenschappelijke doelstellingen voor het verkennen van de grenzen van het zonnestelsel, behoeften en uitdagingen op het gebied van ultralange communicatie, en een intelligent systeem voor het beheer en de verwerking van nuttige lading. De auteurs stellen dat een dergelijk project een enorme vooruitgang zou betekenen op belangrijke gebieden, waaronder ruimtevaart-kernenergiesystemen, het ontwerp van ruimtevaartuigen met een ultralange levensduur en communicatie in de verre ruimte.
De missies zouden Jupiter gebruiken voor een zwaartekrachtassistentie om hun respectievelijke reizen naar de kop en staart van de heliosfeer te versnellen, waarbij de eerste een extra flyby langs de aarde zou omvatten. De missie naar de kop zou rond 2053 de neus van de heliosfeer bereiken, terwijl de missie naar de staart pas rond 2059 aan de uiterste rand van de langere heliostaart zou aankomen, ondanks dat deze eerder werd gelanceerd. Hoewel de missies lijken op de NASA Voyager 1- en 2-missies, waren die ruimtevaartuigen ontworpen om een “grand tour” van het zonnestelsel te maken, waarbij ze ongekende bezoeken brachten aan en studies uitvoerden van de planeten in het buitenste zonnestelsel. Het terugsturen van gegevens uit de verste uithoeken van het zonnestelsel was een secundaire doelstelling, waarvoor de sensoren van het ruimtevaartuig niet waren geoptimaliseerd.
De missies van China zouden zich voornamelijk richten op heliosferische fysica, samen met planetaire wetenschap en astrofysica. Het doel zou zijn om een ongekend “panoramisch beeld van de heliosfeer” te bieden om te bepalen hoe de zonnewind in wisselwerking staat met het interstellaire medium, en nieuwe inzichten te verschaffen in de evolutie van het zonnestelsel. De belangrijkste doelstellingen zijn onder meer het karakteriseren van de heliopauze, de terminatieschok en het door IBEX ontdekte neutrale-atoomlint; het meten van pick-upionen, energetische deeltjes, magnetische velden en turbulentie; en het beperken van kosmische stralingsmodulatie. In het algemene missieontwerpdocument wordt ook gewezen op de mogelijkheid van een bezoek aan Neptunus voor de missie naar de kop van de heliosfeer, terwijl de staartmissie een flyby zou kunnen maken van Saturnus of Uranus, maar niet van beide. Studies van andere hemellichamen, zoals Centauren, kleine objecten met onstabiele banen tussen Jupiter en Neptunus, en objecten in de Kuipergordel, worden ook genoemd als zaken van groot wetenschappelijk belang. Het ruimtevaartuig zou opportunistische waarnemingen uitvoeren van reuzenplaneten, kleine hemellichamen en astrofysische bronnen op de achtergrond.
Het document over de missiearchitectuur stelt een uitgebreide reeks van 11 instrumenten voor die bedoeld zijn om langdurige hiaten in de heliofysica op te vullen. Tot de belangrijkste instrumenten behoren magnetometers en golfanalysatoren, sensoren voor geladen deeltjes, neutrale atomen en stof, en camera's met een lange en brede beeldhoek, aangevuld met infrarood-, ultraviolet- en terahertz-spectrometers, een detector voor hoogenergetische fotonen en een passieve waterstofmaser voor astronomie en fundamentele fysica.
Op het punt van goedkeuring?
China heeft eerder conceptuele routekaarten opgesteld voor een missie om de grenzen van het zonnestelsel te verkennen, met eerdere, voorlopige plannen voor lanceringen in 2024 en 2027. In het nieuwe plan wordt echter vastgelegd dat de Long March 5 zal worden gebruikt om identieke ruimtevaartuigen te lanceren, die elk zullen worden aangedreven door 1 kWe-klasse nucleaire warmtepijpreactoren om meer dan 30 jaar continu gebruik mogelijk te maken. Elk ruimtevaartuig zou een massa hebben van niet meer dan 8.200 kilogram. De ontwikkeling van kernenergie voor de ruimtevaart is waarschijnlijk een strategische overweging voor de algehele ruimtevaartinspanningen van China. Hoewel er nog geen aanwijzingen zijn voor een definitieve, formele goedkeuring van de missie om de grenzen van het zonnestelsel te verkennen, zijn er een aantal aanwijzingen dat dit binnenkort zou kunnen gebeuren.
Naast de omvang en diepgang van de papers, die een ecosysteem van expertise vertegenwoordigen, en de betrokkenheid van internationale wetenschappers onder de auteurs, zijn er twee eerdere opmerkingen die wijzen op de voortgang ervan. Ten eerste werd het bestuderen van plannen voor de verkenning van de grenzen van het zonnestelsel in het meest recente ruimtevaartwitboek genoemd als een belangrijke planetaire verkenningsopdracht voor de 14e vijfjarenplanperiode (2021-2025), en ten tweede werd de verkenning van de grenzen van het zonnestelsel genoemd als een geavanceerde ruimtemissie voor de periode 2028-2035 in de Chinese langetermijnroadmap voor ruimtewetenschap, die in het najaar van 2024 werd gepubliceerd. China is van plan om in maart 2026 tijdens zijn jaarlijkse politieke bijeenkomsten in Peking zijn 15e vijfjarenplan (2026-2030) goed te keuren, wat een weg zou kunnen banen voor de formele goedkeuring van de missie, samen met de aankondiging van andere belangrijke ruimtevaartprioriteiten voor China in de komende vijf jaar.
Bron: SpaceNews.com
