Uranus Orbiter and Probe (OUP)

Nachdem diese Mission im aktuellen “decadal survey of planetary science and astrobiology” als nächste „large - scientific“ Mission mit der höchsten Priorität vorgeschlagen wurde, möchte ich hiermit ein neues Thema zu dieser Mission erstellen.

Ich bin mir nicht sicher, ob es schon einen offiziellen Namen für diese Mission gibt, aktuell wird sie überall als „Uranus Orbiter and Probe (OUP)“ geführt. Somit habe ich für den Moment auch den Namen im Titel verwendet.

Ich hab komischerweise noch kein "offizielles" Paper (PDF) zu der Mission gefunden, zu praktisch allen im  decadal survey“ behandelten Missionen findet man die entsprechenden Dokumente, die für das Survey eingereicht wurden, hier scheinbar nicht. Vielleicht findet ja jemand das passende Dokument.

Trotzdem gibt es schon einiges an Informationen: Die Sonde soll 2031 oder 2032 starten, bis zum Uranus dauert es natürlich mal wieder ewig, Orbit Einschuss soll 2044 stattfinden.

Die Energie kommt aus 3 RTGs, eine 3.1 High – Gain Antenne soll die Kommunikation sicherstellen. Die Mission besteht aus einem Orbiter und eine Uranus – Atmosphären – Sonde. Das Ganze wird in Summe ein ziemlicher Brummer:




Als Träger kommen aktuell (ich weiß, Starship kommt auch noch, ist aber in der Grafik nicht drin) wohl nur die FH Expendable oder SLS in Frage, da ist es nicht schwer abzuschätzen, welcher Träger das Rennen machen wird:



Die Infos und Bilder stammen aus einem Artikel auf Teslarati:

https://www.teslarati.com/spacex-falcon-heavy-uranus-mission-decadal-survey/

In der frühen Konzeptphase sind die technischen Daten ja alle noch unsicher ... und der OUP-Punkt sollte Konfidenzintervalle für Masse und C3 aufweisen. Dann wird es ggf. schon jetzt mit der Falcon Heavy "eng".

Allgemein muss man davon ausgehen, dass die Masse wachsen wird (selten, dass eine Raumfahrzeug leichter wird ...). Und der Zeitplan wird sich wohl auch "nach rechts" verschieben, d.h. das Startfenster wird ggf. ungünstiger. Dann bräuchte man ggf. ein höheres C3. Also mit Falcon Heavy erscheint die Mission nur "gerade so" machbar mit wenig Leistungspuffer.

Artikel der Sueddeutschen Zeitung zur kommenden Uranus Mission, leider nur für Leute mit SZPlus Abo lesbar:

https://www.sueddeutsche.de/wissen/uranus-nasa-planet-mission-1.5575068

Ich hab komischerweise noch kein "offizielles" Paper (PDF) zu der Mission gefunden, zu praktisch allen im  decadal survey“ behandelten Missionen findet man die entsprechenden Dokumente, die für das Survey eingereicht wurden, hier scheinbar nicht. Vielleicht findet ja jemand das passende Dokument.

Hier: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576522005422?via%3Dihub

Der möglichen Mission läuft die Zeit davon. Um das Uranus-System pünktlich zur Tagundnachtgleiche erreichen zu können, müsste 2032 gestartet werden. Bisher wurde jedoch noch nicht einmal Geld dafür beantragt.

In NASA’s presidential budget request released early last month, the agency stated that it would not even request money for the mission until 2025, after which the amount of funding requested would grow modestly. “That is not going to get you to a launch in 2032,” Dreier says.

https://www.scientificamerican.com/article/nasas-uranus-mission-is-running-out-of-time/

Nun scheint es auch noch Probleme mit der Versorgung mit Plutonium 238 zu geben. Dieses Isotop kommt ja natürlich nicht vor und muss zu 100% erbrütet werden. Aktuell kann die Produktion nicht mit dem geplanten Verbrauch mithalten und es könnte lt. dem Artikel passieren, dass für diese Mission nicht genügend zur Verfügung steht - es sei denn, man käme mit einem RTG aus, es sind aber lt. Konzept 3 vorgesehen.

https://spacenews.com/plutonium-availability-constrains-plans-for-future-planetary-missions/

Derzeit sieht es leider für die vorgeschlagene Mission zum Uranus nicht so gut aus. Europa Clipper und die Mars Sample Return - Mission verschlingen jede Menge Dollars, die für OUP dann fehlen. Benötigt werden wohl etwa zwischen 4 und 5 Mrd. Dollar. https://www.spektrum.de/news/hoffnungen-auf-eine-baldige-reise-zu-uranus-und-neptun-schwinden/2169369

In einem Meinungsbeitrag in "Nature" rufen Wissenschaftler zu einer engen Kooperation von NASA und ESA bei  der Uranus Orbiter and Probe-Mission auf, unter Hinweis auf die guten Erfahrungen bei CASSINI-Huygens, da man sonst wohl das günstige Startfenster verpassen würde.
"Why the European Space Agency should join the US mission to Uranus:
Without international partnerships, NASA’s groundbreaking mission could fail to be ready in time for its optimal launch window."
https://www.nature.com/articles/d41586-024-01470-1
Bei einer Flugzeit von 12 bis 15 jahren und einer Entwicklungsdauer einer solchen Mission von etwa 10 Jahren wird es sonst etwas knapp - wenn man um 2050 am Uranus ankommen will...

https://www.theguardian.com/science/article/2024/jun/01/once-in-a-lifetime-uk-and-european-space-scientists-urged-to-join-nasa-mission-to-uranus

Interessanter Beitrag/Update auf  NSF von "Don2" zu OUP: falls 2031/32 mit Jupiter Gravity Assist nicht klappt, gibt es Ende der 30er Jahre eine weitere Chance mit Jupiter GA, allerdings zum Neptun, dem anderen unerforschten Eisriesen ! Weitere Gesichtspunkte zur technischen Weiterentwicklung: bessere RTGs (ASRG) heisst nur zwei (statt drei) werden benötigt; Start auf Falcon Heavy mit Ablieferung von 4000 kg in einen Uranus-Orbit; Kostenschätzungen (machbar für 1,3 Mrd US$ bis zum und einschliesslich Start), mit einer Menge weiterer Details :

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=56219.msg2638135#msg2638135