Ako ste ikada igrali Kerbal svemirski program, znate koliko teško može biti dovesti svoju letelicu u orbitu koju želite. U stvarnom životu je još teže. Zbog toga je prilično impresivno videti predlog za proučavanje svih velikih unutrašnjih meseci Saturna u jednom potezu.
Na širem nivou, orbite su prilično jednostavne. Planete i meseci su u osnovi elipse. Kada se jednom pokrenu, svemirske letelice uglavnom prate eliptičnu ili paraboličnu putanju, tako da je samo pitanje poravnanja orbite vaše letelice sa vašim odredištem i tačkom porekla. Možete izračunati ručno ako znate matematiku. Nekoliko ranih autora naučne fantastike kao što su Robert Hajnlajn i Hal Klement uradili su upravo to kako bi osigurali da su njihove priče o putovanju u svemir tačne.
Ali ove vrste jednostavnih proračuna određuju samo putanje preletanja i ne uzimaju u obzir trikove za uštedu energije kao što su gravitacione praćke. Energetski zahtevi za dovođenje svemirske letelice do spoljašnjeg Sunčevog sistema su toliko visoki da su se čak i rane misije na Jupiter i šire oslanjale na gravitacione asistencije, koje je teško izračunati.
I kao što se moglo videli iz misija kao što su Juno i Cassini, izuzetno je korisno postaviti letelicu u orbitu oko planete tako da imamo dovoljno vremena da prikupimo podatke. U idealnom slučaju, za nešto kao što je misija na Saturn, želeli biste da stignete do planete sa prstenom u razumnom vremenu, a zatim se pomerite u niz orbita oko planete koje čine nekoliko preleta zanimljivih meseci, ali to je velika potražnja za misija.
Jedan od izazova ima veze sa orbitalnom energijom. Da biste brzo stigli do Saturna, trebalo bi da povećate veliku brzinu. Da biste ušli u orbitu, morate oduzeti veliki deo te brzine. Ovo je posebno izazovno ako želite da vaša letelica kruži duboko u gravitacionom bunaru planete. Za misiju Kasini, tim je postigao kompromis koristeći orbite koje su se s vremena na vreme spuštale blizu unutrašnjih meseci Saturna. Ovo je bilo u redu jer je glavni fokus Kasinija bio mesec Titan, koji je relativno udaljen od Saturna.
Za povratnu misiju na Saturn, astronomi bi zaista želeli da imaju dobar pogled na Encelad. Znamo da ima dosta tečne vode i da je odličan kandidat za život. Ali on je duboko unutar Saturnovog gravitacionog bunara, sa orbitalnim radijusom samo petinom od Titana. U ovom trenutku, najjača predložena misija je Enceladus Orbilander, koji bi kružio oko Meseca oko 18 meseci. Ali to bi sprečilo misiju da duboko proučava druge Saturnove mesece.
Ovde se pojavljuje ovaj novi predlog. Umesto da se jednostavno fokusirate na Enceladus, zašto ne biste proveli vreme oko svih glavnih satelita Saturna? Da bi to postigao, tim predlaže složen skup orbita koje se oslanjaju na električni pogonski motor. Takođe poznat kao jonski potisnik, takav motor bi mogao da obezbedi malu količinu potiska tokom dužeg vremena. Ideja je da se orbite postepeno pomeraju umesto da se pomeraju orbite u jednom potezu. Ove dinamičke orbite je zaista teško izračunati, ali su izuzetno energetski efikasne i mogu se prilagoditi tokom vremena.
U svom predlogu, tim pokazuje kako bi električni pogon mogao da pokrene misiju da poseti ne samo Encelad i Titan, već i Dionu, Tetidu i Mimas. U zavisnosti od prioriteta, misija bi se mogla staviti u orbitu oko svakog od ovih meseca, čineći nekoliko bliskih prilaza svakom svetu. U zavisnosti od dužine misije, električni pogon bi mogao biti na solarni ili nuklearni pogon.
Ovaj početni predlog je samo dokaz koncepta, ali pokazuje da sledeća misija na Saturn ne mora da bira između Enceladusa ili drugog meseca. Moguće je krenuti u obilazak Saturnovog sistema samo ako možemo da budemo bliski oko orbitalnih putanja koje biramo.
