غولهای یخی از جذابترین اهداف برای کاوش در منظومهٔ شمسی بهشمار میآیند. اورانوس در سالهای اخیر توجه جامعهٔ علمی را جلب کرده است؛ گزارش «بررسی دهساله ۲۰۲۲» آکادمیهای ملی ایالات متحده این سیاره را بهعنوان پراولویتترین مقصد معرفی کرد. بااینحال، تاکنون هیچ برنامهٔ قطعیای برای بهرهبردن از پنجرههای پرتاب متعدد دههٔ ۲۰۳۰ به سوی اورانوس تدوین نشده است.
فرصتِ تأخیر در زمانبندی مأموریتها میتواند مزیت داشته باشد؛ ظهور یک پرتابگر تازهنفس یعنی استارشیپ اسپیسایکس که در آزمایشها نشانهایی از بلوغ و کارایی داده، ممکن است طراحی و چارچوب مأموریتهای اورانوسی را از اساس دگرگون کند.
در کنفرانس IEEE Aerospace پژوهشگران MIT مقالهای ارائه کردند که نشان میدهد چگونه سامانهٔ حملونقلِ بسیار قدرتمند نسل جدید اسپیسایکس میتواند پیشنهاد مدارگرد و کاوشگر اورانوسی (UOP) را که در بررسی دهساله مطرح شد، تحتتأثیر قرار دهد.
نبود مأموریت جامع به اورانوس و نپتون دلیلش کماهمیتی این سیارات نیست؛ اورانوس یکی از کمکاوششدهترین جهانهاست. آخرین بازدید از آن توسط وویجر ۲ انجام شد که حدود چهار دهه پیش تنها یک گذر سریع را ثبت کرد و تا امروز هیچ مدارگرد اختصاصی یا حضور مداوم در آن سامانهٔ سیارهای نداشتهایم؛ در نتیجه اورانوس و نپتون همچنان کمترین بررسی میدانی را در بین سیارههای منظومهٔ شمسی دارند.
اورانوس به خاطر ویژگیهای نامعمولش اهمیت علمی زیادی دارد؛ محورش بهطور چشمگیری مایل است، میدان مغناطیسیاش شکل غیرعادی دارد و اقمار متعددش احتمالاً میزبان اقیانوسهای زیرسطحیاند. این سیاره مشابهترین نمونهٔ محلی به انواع رایج سیارات فراخورشیدی است، بنابراین مطالعهٔ نزدیک آن میتواند فهم ما از دنیاهای فراخورشیدی را بهطرز قابلتوجهی بهبود ببخشد.
چالش اصلی فاصلهٔ عظیم اورانوس است؛ این سیاره تقریباً ۱۹ برابر فاصلهٔ زمین تا خورشید از ما دور است. وویجر ۲ بیش از نه سال و نیم در راه بود و فقط گذری سریع انجام داد، بدون اینکه در مدار بماند یا کند شود.
محاسبات ارائهشده در بررسی دهساله بر پایهٔ پرتاب با فالکون هوی و بهرهگیری از کمکهای گرانشی بوده است که زمان سفر نهایی را بیش از سیزده سال برآورد میکند؛ چنین دورهٔ طولانیای بارهای عملیاتی و مالی سنگینی تحمیل میکند و ریسک تغییر در ترکیب تیم یا کاهش حمایتهای مالی را افزایش میدهد. بنابراین کاهش زمان رسیدن UOP به مقصد از منظر عملی و علمی اولویتی روشن است.
اینجا است که استارشیپ میتواند تغییری بنیادین ایجاد کند. با وجود مشکلات آزمایشی اولیه، این راکت اخیراً پیشرفتهایی نشان داده و اگر همین روند ادامه یابد احتمال دارد تا پایانِ دهه به ابزاری آماده برای پرتابهای منظم تبدیل شود که گزینهای جذاب برای ارسال مدارگرد و کاوشگر به اورانوس فراهم میآورد.
استارشیپ تنها به خاطر افزایش ظرفیت بار مفید جذاب نیست؛ دو ویژگی فنی دیگر آن برای مأموریتهای اورانوسی حیاتیاند. اول امکان سوختگیری در مدار که اجازه میدهد محمولهها با انرژی بیشتر و زمان سفر کوتاهتری به مقصدهای دوردست برسند. دوم استفادهٔ خلاقانه از ساختار مقاوم حرارتیِ استارشیپ: پژوهشگران پیشنهاد دادهاند خودِ مرحلهٔ بالایی استارشیپ میتواند مانند یک سپر حرارتی بزرگ عمل کند تا هنگام ورود یا تلاش برای کاهش سرعت در جو اورانوس، از کاوشگر محافظت کند.
با این حال، UOP هنوز در حد طرح پیشنهادی است و استارشیپ هم هنوز بهطور کامل برای عملیات ترمز در جو غولهای یخی آماده نشده است. حتی با اولویت بالای اورانوس در بررسی دهساله، معلوم نیست بودجهٔ لازم تخصیص یابد و با وضعیت نامطمئن کنونی در ناسا، تعیین تکلیف این موضوع ممکن است زمانبر شود.
از دست رفتن پنجرههای پرتابِ دههٔ ۲۰۳۰ به معنای انتظار تا اواسط دههٔ ۲۰۴۰ و ایجاد فاصلهای حدود هفتادساله بین عبور وویجر و هر مأموریت بعدی خواهد بود. جامعهٔ علوم سیارهای باید امیدوار باشد سازمانهای تصمیمگیرنده خود را آمادهٔ حمایت از بازگشت به اورانوس کنند، چه با استارشیپ و چه با گزینههای دیگر.
