برنامج الجولة الكبرى

الجولة الكبرى هي برنامج لوكالة ناسا كان من المقرر أن يرسل مجموعتين من المجسات الآلية إلى جميع كواكب النظام الشمسي الخارجي . وقد دعت إلى إرسال أربع مركبات فضائية، اثنتان منها ستزوران المشتري وزحل وبلوتو ، بينما ستزور المركبتان الأخريان المشتري وأورانوس ونبتون . أدت التكلفة الهائلة للمشروع، والتي بلغت حوالي مليار دولار، إلى إلغائه واستبداله بمركبة مارينر جوبيتر-زحل، والتي أصبحت برنامج فوييجر .  

بدأ مفهوم الجولة الكبرى في عام 1964، عندما لاحظ جاري فلاندرو من مختبر الدفع النفاث (JPL) أن محاذاة كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون التي ستحدث في أواخر السبعينيات ستمكن مركبة فضائية واحدة من زيارة جميع الكواكب الخارجية باستخدام مساعدات الجاذبية . تحدث المحاذاة المحددة مرة كل 175 عامًا. ^[1] بحلول عام 1966، كان مختبر الدفع النفاث يروج للمشروع، مشيرًا إلى أنه سيسمح بإجراء مسح كامل للكواكب الخارجية في وقت أقل وبأقل من المال من إرسال مسبارات فردية إلى كل كوكب.

في عام 1969، أنشأت وكالة ناسا مجموعة عمل الكواكب الخارجية، والتي فضلت مفهوم مهمتين تزور كل منهما ثلاثة كواكب (بما في ذلك بلوتو ، الذي كان يُعتبر كوكبًا في ذلك الوقت). تمت الإشارة إلى هذه المهمات باسم الجولة الكبرى. ستنطلق إحداهما في عام 1977 وتزور المشتري وزحل وبلوتو، بينما ستنطلق الأخرى في عام 1979 وتزور المشتري وأورانوس ونبتون. سيؤدي هذا إلى تقليل إجمالي وقت المهمة مقارنة بجولة كبرى واحدة من أكثر من ثلاثة عشر عامًا إلى سبع سنوات ونصف. دعت مجموعة العمل أيضًا إلى تطوير مركبة فضائية جديدة لتنفيذ مهام التحليق. ^{[2] : 256} تم تصميم هذه المجسات، المسماة مركبة الكواكب الخارجية الحرارية الكهربائية (TOPS)، في مختبر الدفع النفاث وتميزت بعمر تشغيلي يزيد عن عشر سنوات.

تم وضع الخطة في تقرير أعده 23 عالمًا، ونُشر في 3 أغسطس 1969. وقد شارك في رئاسة لجنة الدراسة جيمس أ. فان ألين من جامعة أيوا وجوردون جيه إف ماكدونالد من جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا. ^[3] وقد أعطى الرئيس نيكسون دعمًا للبيت الأبيض للمفهوم في بيان صدر في 7 مارس 1970. ^[4]

بحلول عام 1971، كانت التكلفة المقدرة لـ Grand Tour تتراوح بين 750 و900 مليون دولار  ، بالإضافة إلى أكثر من 100  مليون دولار لإطلاق المركبة الفضائية. أدى الضغط من الكونجرس، إلى جانب المنافسة الداخلية من برنامج المكوك الفضائي الذي تمت الموافقة عليه مؤخرًا ، إلى اتخاذ قرار بإلغاء المشروع في ديسمبر 1971. تم استبدال Grand Tour و TOPS باقتراح لزيارة كوكبين فقط باستخدام زوج من المجسات المستمدة من Mariner . ^{[2] : 260–261}

تمت الموافقة على مشروع مارينر جوبيتر-ساتورن في أوائل عام 1972، بتكلفة تقديرية تقل عن 360  مليون دولار لكل من المسبارين. ^[5] سيتم بناء المسبارين بواسطة مختبر الدفع النفاث، بقصد أن يستمرا لفترة كافية لإكمال الجولة الكبرى الأصلية للكواكب الأربعة العملاقة، ولكن سيتم الإعلان عنهما كمهمات للمشتري وزحل فقط لتقليل إجمالي تكاليف المشروع المقدرة. ^{[2] : 263}

كان من المقرر أن تزور المسبارات كوكب المشتري وزحل وقمر زحل تيتان . كان تيتان هدفًا ثمينًا، لأنه القمر الوحيد المعروف الذي يحتوي على غلاف جوي، وكان من شأن التحليق فوقه جمع معلومات لا يمكن الحصول عليها بطريقة أخرى، بما في ذلك كثافة الغلاف الجوي وتكوينه ودرجة حرارته.

تم اختيار مسارين. أحدهما كان يسمى JST: ستأخذه مهمته إلى كوكب المشتري وزحل وتيتان، مع مسار المسبار المصمم لتحسين تحليقه بالقرب من تيتان. والثاني كان يسمى JSX: سيتم إطلاقه على مسار من شأنه أن يحافظ على خيار الجولة الكبرى، في حين يعمل كنسخة احتياطية للمسبار الأول. سيصل بعد JST، وإذا نجح JST، فيمكنه الاستمرار في الجولة الكبرى. إذا لم ينجح JST، يمكن تحويل JSX لأداء تحليق بالقرب من تيتان نفسه، مما سيقضي على إمكانية الجولة الكبرى. ^[6]

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

احتفظت المركبتان الفضائيتان اللتان تم إطلاقهما بنفس مفهوم المهمة. تم تحسين مسار فوييجر 1 للتحليق بالقرب من تيتان وفوييجر 2 للجولة الكبرى. ستصل فوييجر 2 إلى زحل بعد فوييجر 1 بتسعة أشهر ، مما يمنحها متسعًا من الوقت لتقرر ما إذا كان يجب عليها المضي قدمًا في الجولة الكبرى. بالإضافة إلى ذلك، من خلال إطلاق فوييجر 2 أولاً، يمكن إعادة توجيه إطلاق فوييجر 1 لأداء الجولة الكبرى إذا فقدت فوييجر 2 في فشل الإطلاق. ^{[6] : 155} تم تحديد خيار لتخطي تحليق فوييجر 1 بالقرب من تيتان والانتقال من زحل إلى بلوتو، على الرغم من أن تيتان لا يزال يُعتبر الهدف الأكثر إثارة للاهتمام، خاصة بعد أن أشارت الصور من بايونير 11 إلى وجود غلاف جوي كبير جدًا.

ورغم أن الضباب الجوي حجب أي صور لسطح تيتان، فإن تحليق فوييجر 1 بالقرب منه مكن من الحصول على معلومات قيمة عن القمر، بما في ذلك البيانات التي قدمت أدلة دامغة على وجود بحيرات هيدروكربونية سائلة على سطح تيتان. وبانتهاء مهمة فوييجر 1 ، تم منح فوييجر 2 الإذن للقيام بمهمة ممتدة إلى أورانوس ونبتون، وتحقيق هدف الجولة الكبرى كما اقترح في عام 1964.

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

ملاحظة: كان بلوتو لا يزال يُصنف على أنه كوكب عندما تم اقتراح الرحلة الكبرى وفي الوقت الذي تم فيه إطلاق مركبة نيو هورايزونز .

• شبكة النقل بين الكواكب

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