Rajzasztalon a jövő atommeghajtású Jupiter expedíciója

A NASA technikusai vasárnap este elvesztették a kapcsolatot a Galileo műholddal, ami utolsó útjára indult, a Jupiter atmoszférájába. A Galileo elvesztésével jó néhány évet kell várnunk, mire újabb expedíció indul a hatalmas bolygó és sokat ígérő holdjai felderítésére.

A következő küldetés azonban forradalmi lesz, egy nukleáris hajtóművel felszerelt monstrum, melynek képességei összehasonlíthatatlanul fejlettebbek lesznek az eddig elindított szondákhoz képest. Az űrkutatásban soha nem látott fejlődést tapasztalhatunk, ígéri a NASA.

Eredetileg a tudósok egy kis méretű, talán 300 kilogramm súlyú szondát szerettek volna küldeni az Europára az évtized vége felé, hogy megerősítsék a sokat emlegetett óceán jelenlétét és megállapítsák az azt takaró jég vastagságát, szerkezetét és összetételét. Mindazonáltal egy ilyen küldetés elképesztő technikai kihívásokat támaszt két fő okból. Elsőként hatalmas mennyiségű hajtóanyagra van szükség, hogy elérjék a Jupitert, majd gravitációjával dacolva pályára állítsák a szondát az Europa körül. A másik kihívást a Jupiter két belső holdja körül tapasztalható heves sugárzás jelenti.


A Jupiter Icy Moons Orbiter elképzelt rajza
Bár egy Europa expedíció stabil helyen szerepel a NASA terveiben, ezek a technikai akadályok túl keménynek bizonyultak és a költségek rohamos növekedésének hatására a tervezet az irattár mélyére került. A fentiek tudatában a tudósok döbbenten hallgatták a NASA új tervét, ami a meghajtás problémáját a gyökerénél fojtja el. A NASA 2 milliárd dollárt kíván elkölteni egy új atommeghajtású űrflotta kifejlesztésére az elkövetkező öt évben. Senki sem tudja mennyibe fog kerülni a program összességében, azonban a NASA és a kormány eltökélten áll a tervezet mögött, amit Prometheus projektként ismerhettünk meg, melynek előzetes tanulmányai már folynak.

Az első űrhajó a JIMO, azaz a Jupiter Icy Moons Orbiter névre fog hallgatni, ami egy nagy atomreaktor által generált ion meghajtást kap, hogy körbejárhassa mindhárom nagy holdat, a Gamnymedes-t, a Callisto-t és az Europát.


A három megvizsgálni kívánt hold, az Europa, a Ganymede és a Callisto
A kémiai elven működő rakéták vegyi anyagokat égetnek el, majd az így keletkező gázt kilövellve másodpercenkénti 3 kilométeres sebességre tesznek szert. Az ion hajtóművek ionizált gázt gyorsítanak egy elektromos mezőn keresztül, így nincs égési folyamat, ami korlátozza a kiürítési sebességét. Általában semleges xenon gázt (amit a villanykörtékben is megtalálhatunk) használnak, ami hosszútávon másodpercenként 30 kilométeres sebességre gyorsítja a hajót. Bár egy Europa utazás elvileg éppen hogy megvalósítható kémiai rakétákkal, azonban egy nagy Jupiter túra ezzel a hajtóművel teljes mértékben lehetetlen. A JIMO viszont elvégzi, amit az Europa-szondának kellene, és még jóval többet is. Amerika azért választotta ezt a küldetést, hogy az atomenergia erejét demonstrálják.


Variációk a Jupiter holdjainak belsejére; vajon van víz és élet a jégtakaró alatt?
Ezek a nukleáris reaktorok sokkal erősebbek, mint a kicsi, mozgó alkatrész nélküli radioizotóp termoelektromos generátorok (RTG), melyeket a Voyager, Cassini és Galileo fedélzetén használtak. Az ion meghajtás nem új keletű, azonban nukleáris energiával kombinálva mégis újdonságnak számít.

A JIMO rendelkezésére álló energia lehetővé teszi, hogy a Jupiterről küldött jeleket egy szimpla műholdvevővel befogjuk lakásunk teraszáról, de ami sokkal fontosabb, hatalmas adatmennyiséget lesz képes közvetíteni, másodpercenként 10 megabitet, miközben a Voyager ezzel szemben mindössze 100 kilobitet volt képes elérni.


A szonda rajza; a reaktort egy pajzs és egy hosszú hőleadó felület választja el a tudományos műszerektől, a radartól és kommunikációs antennától
Ma még igencsak a JIMO kezdeti napjait számláljuk, az indulás legkorábbi időpontja 2011. A jelenlegi elképzelések alapján az űrszonda elérheti a 20 tonnát és a 20 métert. Az érzékeny műszereket gondosan elszigetelik a reaktortól, ami 100 kW elektromos áramot fejleszthet a reaktor hője által hajtott turbinákkal. 6-8 évbe telik mire spirálisan eltávolodik a Földtől és eléri a Jupitert, ahol 8-8 hónapot tölt el a Holdak egyenkénti tanulmányozásával, majd az Europánál fejezi be közel 12 éves küldetését.

Azonban van valami, amit nem szabad elfeledni: a JIMO csupán az első darabja lesz egy sorozatnak.