برنامج الجولة الكبرى

كانت "الجولة الكبرى" برنامجًا تابعًا لوكالة ناسا، وكان من المقرر أن يرسل مجموعتين من المركبات الفضائية الآلية إلى جميع كواكب المجموعة الشمسية الخارجية . تضمنت الخطة أربع مركبات فضائية، اثنتان منها ستزوران كوكب المشتري وزحل وبلوتو ، بينما ستزور المركبتان الأخريان كوكب المشتري وأورانوس ونبتون . إلا أن التكلفة الباهظة للمشروع، والتي بلغت حوالي مليار دولار، أدت إلى إلغائه واستبداله ببرنامج "مارينر جوبيتر-ساتورن"، الذي أصبح فيما بعد برنامج "فويجر" . 

بدأ مفهوم الرحلة الكبرى عام 1964، عندما لاحظ غاري فلاندرو من مختبر الدفع النفاث (JPL) أن اصطفاف كواكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون ، الذي سيحدث في أواخر سبعينيات القرن الماضي ، سيمكن مركبة فضائية واحدة من زيارة جميع الكواكب الخارجية باستخدام مناورات الجاذبية . ويحدث هذا الاصطفاف مرة كل 175 عامًا. ^{[ 1 ]} وبحلول عام 1966 ، كان مختبر الدفع النفاث يروج للمشروع، مشيرًا إلى أنه سيتيح إجراء مسح شامل للكواكب الخارجية في وقت أقل وبتكلفة أقل من إرسال مسبارات منفصلة إلى كل كوكب.

في عام 1969، أنشأت وكالة ناسا فريق عمل الكواكب الخارجية، الذي أيّد فكرة إرسال مهمتين فضائيتين، كلٌّ منهما تزور ثلاثة كواكب (بما في ذلك بلوتو ، الذي كان يُعتبر كوكبًا آنذاك). عُرفت هاتان المهمتان باسم "الجولة الكبرى". كان من المقرر إطلاق إحداهما عام 1977 لزيارة المشتري وزحل وبلوتو، بينما كان من المقرر إطلاق الأخرى عام 1979 لزيارة المشتري وأورانوس ونبتون. من شأن ذلك أن يُقلّل إجمالي مدة المهمة مقارنةً بجولة كبرى واحدة من أكثر من ثلاثة عشر عامًا إلى سبع سنوات ونصف. كما دعا فريق العمل إلى تطوير مركبة فضائية جديدة لتنفيذ مهمات التحليق القريب. ^{[ 2 ] : 256} كانت هذه المركبات، التي تُسمى مركبات الكواكب الخارجية الكهروحرارية (TOPS)، قيد التصميم في مختبر الدفع النفاث (JPL)، وكان من المتوقع أن يمتد عمرها التشغيلي لأكثر من عشر سنوات.

وُضِعَت الخطة في تقريرٍ أعدّه 23 عالماً، ونُشِرَ في 3 أغسطس/آب 1969. وترأس لجنة الدراسة كلٌّ من جيمس أ. فان ألين من جامعة أيوا، وغوردون ج. ف. ماكدونالد من جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا. ^{[ 3 ]} وقدّم الرئيس نيكسون دعمه للفكرة من البيت الأبيض في بيانٍ صدر في 7 مارس/آذار 1970. ^{[ 4 ]}

بحلول عام ١٩٧١، قُدّرت تكلفة مشروع "الجولة الكبرى" بما يتراوح بين ٧٥٠ و٩٠٠  مليون دولار، بالإضافة إلى أكثر من ١٠٠  مليون دولار لإطلاق المركبة الفضائية. أدى الضغط من الكونغرس، إلى جانب المنافسة الداخلية من برنامج مكوك الفضاء الذي تمت الموافقة عليه مؤخرًا ، إلى قرار إلغاء المشروع في ديسمبر ١٩٧١. استُبدل مشروع "الجولة الكبرى" وبرنامج "توبس" باقتراح لزيارة كوكبين فقط باستخدام مسبارين مُشتقين من برنامج "مارينر" . ^{[ ٢ ] : ٢٦٠-٢٦١}

تمت الموافقة على مشروع مارينر لاستكشاف كوكبَي المشتري وزحل في أوائل عام 1972، بتكلفة تقديرية تقل عن 360  مليون دولار لكل مسبار من المسبارين. ^{[ 5 ]} وكان من المقرر أن تتولى مختبرات الدفع النفاث (JPL) بناء المسبارين، بهدف أن يستمرا في العمل لفترة كافية لإتمام الرحلة الكبرى الأصلية للكواكب العملاقة الأربعة، ولكن سيتم الإعلان عنهما كمهمتين لاستكشاف كوكبَي المشتري وزحل فقط لتقليل التكاليف الإجمالية المقدرة للمشروع. ^{[ 2 ] : 263}

كان من المقرر أن تزور المركبات الفضائية كوكب المشتري وزحل وقمر زحل تيتان . كان تيتان هدفًا ذا قيمة، لأنه القمر الوحيد المعروف بامتلاكه غلافًا جويًا، ومن شأن التحليق بالقرب منه أن يجمع معلومات لا يمكن الحصول عليها بطريقة أخرى، بما في ذلك كثافة الغلاف الجوي وتكوينه ودرجة حرارته.

تم اختيار مسارين. الأول سُمّي JST: ستأخذه مهمته إلى كوكب المشتري وزحل وتيتان، وقد صُمّم مسار المسبار لتحسين التحليق بالقرب من تيتان. أما الثاني فسُمّي JSX: سيُطلق على مسار يُبقي خيار الجولة الكبرى قائمًا، مع العمل كنسخة احتياطية للمسبار الأول. سيصل بعد JST، وإذا نجح JST، فسيُمكنه مواصلة الجولة الكبرى. أما إذا فشل JST، فيمكن تحويل مسار JSX للتحليق بالقرب من تيتان بنفسه، مما يُلغي إمكانية الجولة الكبرى. ^{[ 6 ]}

في مارس 1977، قبل أشهر قليلة من الإطلاق، أجرت وكالة ناسا مسابقة لإعادة تسمية المشروع. ^{[ 2 ] : 269}

حافظت المركبتان الفضائيتان اللتان انطلقتا على نفس مفهوم المهمة. تم تحسين مسار فوياجر 1 للتحليق بالقرب من تيتان، بينما تم تحسين مسار فوياجر 2 للقيام بالجولة الكبرى. ستصل فوياجر 2 إلى زحل بعد تسعة أشهر من وصول فوياجر 1 ، مما يمنح متسعًا من الوقت لاتخاذ قرار بشأن المضي قدمًا في الجولة الكبرى. بالإضافة إلى ذلك، من خلال إطلاق فوياجر 2 أولًا، يمكن إعادة توجيه إطلاق فوياجر 1 للقيام بالجولة الكبرى في حال فقدان فوياجر 2 نتيجة عطل في الإطلاق. [ ^{6 ] : 155 تم} تحديد خيار لتجاوز تحليق فوياجر 1 بالقرب من تيتان والتوجه مباشرة من زحل إلى بلوتو، على الرغم من أن تيتان لا يزال يُعتبر الهدف الأكثر أهمية، خاصة بعد أن أشارت صور بايونير 11 إلى وجود غلاف جوي كثيف للغاية.

رغم أن الضباب الجوي حجب أي صور لسطح تيتان، إلا أن تحليق فوياجر 1 بالقرب منه وفر معلومات قيّمة عنه، بما في ذلك بيانات قدمت أدلة دامغة على وجود بحيرات من الهيدروكربونات السائلة على سطحه. ومع إتمام مهمة فوياجر 1 ، أُعطيت فوياجر 2 الإذن للقيام بمهمة موسعة إلى أورانوس ونبتون، محققةً بذلك هدف الرحلة الكبرى التي طُرحت عام 1964.

• 
  كوكب المشتري ( فوياجر 1 ، مارس 1979) لاحظ أن هذه الصورة عبارة عن مونتاج لصور متعددة التقطتها فوياجر 1، وليست صورة واحدة.
• 
  زحل ( فوياجر 2 ، أغسطس 1981)
• 
  أورانوس ( فويجر 2 ، يناير 1986)
• 
  نبتون ( فوياجر 2 ، أغسطس 1989)
• 
  بلوتو (صورة من مهمة نيو هورايزونز ، يوليو 2015)

ملاحظة: كان بلوتو لا يزال مصنفًا ككوكب عندما تم اقتراح الجولة الكبرى وفي وقت إطلاق مركبة نيو هورايزونز .

• شبكة النقل بين الكواكب

• النظام الشمسي الخارجي: برنامج للاستكشاف، تقرير دراسة أجراها مجلس علوم الفضاء، يونيو 1969