Exploration of Neptune
1989માં એક સ્પેસ પ્રોબ, વોયેજર 2 દ્વારા નેપ્ચ્યુનનું સીધું સંશોધન કરવામાં આવ્યું હતું. નેપ્ચ્યુનિયન પ્રણાલીની મુલાકાત લેવા માટે ભવિષ્યના કોઈ મિશનની પુષ્ટિ થઈ નથી, જો કે 2024માં પ્રક્ષેપણ માટે કામચલાઉ ચીની મિશનનું આયોજન કરવામાં આવ્યું છે. નાસા, ઇએસએ અને સ્વતંત્ર શૈક્ષણિક જૂથોએ નેપ્ચ્યુનની મુલાકાત લેવા માટે ભવિષ્યના વૈજ્ઞાનિક મિશનની દરખાસ્ત કરી છે. કેટલીક મિશન યોજનાઓ હજુ પણ સક્રિય છે, જ્યારે અન્યને ત્યજી દેવામાં આવી છે અથવા અટકાવી દેવામાં આવી છે. 1990 ના દાયકાના મધ્યભાગથી, નેપ્ચ્યુનનો દૂરબીન દ્વારા દૂરથી અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, જેમાં હબલ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ અને અનુકૂલનશીલ ઓપ્ટિક્સનો ઉપયોગ કરીને જમીન આધારિત કેક ટેલિસ્કોપનો સમાવેશ થાય છે. વોયેજર 2એ શનિની સફળતાપૂર્વક મુલાકાત લીધા પછી, યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુનમાં વધુ મિશન માટે ભંડોળ પૂરું પાડવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો હતો. આ મિશન જેટ પ્રોપલ્શન લેબોરેટરી દ્વારા હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા અને નેપ્ચ્યુનિયન મિશનને "વોયેજર નેપ્ચ્યુન ઇન્ટરસ્ટેલર મિશન" નામ આપવામાં આવ્યું હતું. વોયેજર 2એ મે 1988માં નેપ્ચ્યુનની નેવિગેશન છબીઓ લેવાનું શરૂ કર્યું હતું. વોયેજર 2 નિરીક્ષણ તબક્કો 5 જૂન 1989ના રોજ શરૂ થયો હતો, અવકાશયાન સત્તાવાર રીતે 25 ઓગસ્ટના રોજ નેપ્ચ્યુનિયન પ્રણાલીમાં પહોંચ્યું હતું અને 2 ઓક્ટોબરના રોજ માહિતી સંગ્રહ બંધ થયો હતો. શરૂઆતમાં તે એક માર્ગનો ઉપયોગ કરવાની યોજના હતી જેના પરિણામે વોયેજર 2 નેપ્ચ્યુનથી અને ટ્રાઇટનથી પસાર થયું હતું. તારાઓની ગુપ્તતા દ્વારા શોધાયેલ વીંટીની સામગ્રીને ટાળવાની જરૂરિયાતને કારણે આ માર્ગને ત્યજી દેવાયો હતો, અને એક માર્ગ કે જે મોટા ભાગે વીંટીઓને ટાળે છે પરંતુ પરિણામે બંને લક્ષ્યોના વધુ દૂરના ફ્લાયબાઈનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું. 25 ઓગસ્ટના રોજ, વોયેજર 2 માં છેલ્લા ગ્રહોની અથડામણમાં, અવકાશયાન નેપ્ચ્યુનના ઉત્તર ધ્રુવની ઉપર જ ઝંપલાવ્યું હતું, જે 1977 માં પૃથ્વી છોડ્યા પછી તેણે કોઈપણ પદાર્થની સૌથી નજીકનો અભિગમ કર્યો હતો. તે સમયે, નેપ્ચ્યુન સૌરમંડળમાં સૌથી દૂરનો પદાર્થ હતો. તે 1999 સુધી ન હતું કે પ્લુટો તેના માર્ગમાં સૂર્યથી વધુ આગળ વધશે. વોયેજર 2 એ નેપ્ચ્યુનનું વાતાવરણ, નેપ્ચ્યુનની વીંટીઓ, તેના મેગ્નેટોસ્ફિયર અને નેપ્ચ્યુનના ચંદ્રનો અભ્યાસ કર્યો હતો. નેપ્ચ્યુનિયન પ્રણાલીનો દૂરબીનો અને પરોક્ષ પદ્ધતિઓ દ્વારા ઘણા વર્ષોથી વૈજ્ઞાનિક રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ વોયેજર 2 તપાસ દ્વારા નજીકથી કરવામાં આવેલા નિરીક્ષણથી ઘણા મુદ્દાઓનું સમાધાન થયું અને ઘણી બધી માહિતી બહાર આવી જે અન્યથા મેળવી શકાતી ન હતી. વોયેજર 2 નો ડેટા હજુ પણ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં આ ગ્રહ પર ઉપલબ્ધ શ્રેષ્ઠ ડેટા છે. સંશોધન અભિયાનમાં જાણવા મળ્યું કે નેપ્ચ્યુનનું વાતાવરણ ખૂબ જ ગતિશીલ છે, તેમ છતાં તે ગુરુને મળતા સૂર્યપ્રકાશના માત્ર ત્રણ ટકા પ્રાપ્ત કરે છે. નેપ્ચ્યુન પર પવન સૌરમંડળમાં સૌથી મજબૂત હોવાનું જણાયું હતું, જે ગુરુ કરતાં ત્રણ ગણો અને પૃથ્વી પરના સૌથી મજબૂત પવન કરતાં નવ ગણો મજબૂત હતો. મોટાભાગના પવનો ગ્રહના પરિભ્રમણની વિરુદ્ધમાં પશ્ચિમ તરફ ફૂંકાતા હતા. અલગ ક્લાઉડ ડેકની શોધ કરવામાં આવી હતી, જેમાં વાદળ પ્રણાલીઓ ઉભરી આવી હતી અને કલાકોની અંદર ઓગળી ગઈ હતી અને વિશાળ તોફાનો ઉપલા સ્તરોમાં સોળથી અઢાર કલાકની અંદર સમગ્ર ગ્રહની પરિક્રમા કરી રહ્યા હતા. વોયેજર 2 એ ગુરુના ગ્રેટ રેડ સ્પોટની જેમ જ ગ્રેટ ડાર્ક સ્પોટ તરીકે ઓળખાતા એન્ટિસાયક્લોનની શોધ કરી હતી. જો કે, 1994માં હબલ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ દ્વારા લેવામાં આવેલી છબીઓ દર્શાવે છે કે ગ્રેટ ડાર્ક સ્પોટ ગાયબ થઈ ગયું હતું. નેપ્ચ્યુનના ઉપલા વાતાવરણમાં પણ D2 તરીકે ઓળખાતું બદામ આકારનું સ્થળ અને "સ્કૂટર" તરીકે ઓળખાતા વાદળ ડેકની ઉપર એક તેજસ્વી, ઝડપથી આગળ વધતું વાદળ જોવા મળ્યું હતું. નેપ્ચ્યુન પ્રણાલીના ફ્લાય-બાયએ નેપ્ચ્યુનના દળનું પ્રથમ સચોટ માપન પૂરું પાડ્યું હતું, જે અગાઉની ગણતરી કરતાં 0.5 ટકા ઓછું હોવાનું જણાયું હતું. નવી આકૃતિએ એ પૂર્વધારણાને નકારી કાઢી હતી કે એક શોધાયેલ ગ્રહ X એ નેપ્ચ્યુન અને યુરેનસની ભ્રમણકક્ષાઓ પર કામ કર્યું હતું. નેપ્ચ્યુનનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ખૂબ જ નમેલું અને મોટા ભાગે ગ્રહના કેન્દ્રથી બંધાયેલું જોવા મળ્યું હતું. આ તપાસમાં પૃથ્વી અથવા અન્ય ગ્રહોની સરખામણીમાં ઓરોરા ખૂબ જ નબળા હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. બોર્ડ પરના રેડિયો સાધનોએ શોધી કાઢ્યું કે નેપ્ચ્યુનનો દિવસ 16 કલાક અને 6.7 મિનિટ ચાલે છે. વોયેજર 2ની મુલાકાતના ઘણા વર્ષો પહેલા પૃથ્વી પરથી નેપ્ચ્યુનની વીંટીઓનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ નજીકથી કરવામાં આવેલા નિરીક્ષણમાં જાણવા મળ્યું હતું કે વીંટી પ્રણાલીઓ પૂર્ણ વર્તુળ અને અખંડ હતી અને કુલ ચાર વીંટીઓની ગણતરી કરવામાં આવી હતી. વોયેજર 2 એ નેપ્ચ્યુનના વિષુવવૃત્તીય સમતલની પરિક્રમા કરતા છ નવા નાના ચંદ્રની શોધ કરી, જેને નાયડ, થાલાસા, ડેસ્પિના, ગેલેટીયા, લારિસા અને પ્રોટીયસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. નેપ્ચ્યુનના ત્રણ ચંદ્ર-પ્રોટીયસ, નેરેઇડ અને ટ્રાઇટન-ના વિગતવાર ફોટોગ્રાફ લેવામાં આવ્યા હતા, જેમાંથી માત્ર છેલ્લા બે જ મુલાકાત પહેલા જાણીતા હતા. પ્રોટીયસ એક લંબગોળ સાબિત થયું, જેટલું મોટું ગુરુત્વાકર્ષણ એક લંબગોળ પદાર્થને ગોળામાં ગોળાકાર કર્યા વિના બનવાની મંજૂરી આપે છે, અને રંગમાં લગભગ સૂટ જેટલું ઘેરું દેખાય છે. ટ્રાઇટનનો ભૂતકાળ નોંધપાત્ર રીતે સક્રિય હોવાનું બહાર આવ્યું હતું, જેમાં સક્રિય ગીઝર, ધ્રુવીય આવરણ અને ખૂબ જ પાતળું વાતાવરણ હતું, જે નાઇટ્રોજનના બરફના કણો હોવાનું માનવામાં આવે છે. માત્ર એટલું જ નહીં, તે સૌરમંડળમાં સૌથી ઠંડા જાણીતા ગ્રહોની રચના છે. ટ્રાઇટનની સૌથી નજીકનો અભિગમ, છેલ્લું નક્કર વિશ્વ વોયેજર 2 નજીકથી અન્વેષણ કરશે, તે લગભગ હતું. બાહ્ય સૌર મંડળમાં અગાઉના અને આગામી મિશનની સૂચિ બાહ્ય ગ્રહો પરના મિશનની સૂચિ લેખમાં મળી શકે છે. સંભવિત ભાવિ મિશન, નેપ્ચ્યુનિયન સિસ્ટમની મુલાકાત લેવા માટે કોઈ મંજૂર ભવિષ્યના મિશન નથી. નાસા, ઇ. એસ. એ. અને સ્વતંત્ર શૈક્ષણિક જૂથોએ નેપ્ચ્યુનની મુલાકાત લેવા માટે ભવિષ્યના વૈજ્ઞાનિક મિશનનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે અને તેના પર કામ કર્યું છે. કેટલીક મિશન યોજનાઓ હજુ પણ સક્રિય છે, જ્યારે અન્યને ત્યજી દેવામાં આવી છે અથવા અટકાવી દેવામાં આવી છે. વોયેજર ફ્લાયબાઈ પછી, નેપ્ચ્યુન પ્રણાલીના વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં નાસાનું આગળનું પગલું એક મુખ્ય ઓર્બિટર મિશન માનવામાં આવતું હતું. આ પ્રકારનું કાલ્પનિક મિશન 2020ના દાયકાના અંતમાં અથવા 2030ના દાયકાની શરૂઆતમાં શક્ય બનવાની કલ્પના કરવામાં આવી છે. 2040ના દાયકા માટે પ્રસ્તાવિત અન્ય એકને નેપ્ચ્યુન-ટ્રાઇટન એક્સપ્લોરર (એનટીઈ) કહેવામાં આવે છે. નાસાએ ફ્લાયબાઈ અને ઓર્બિટર મિશન (શનિના કેસિની-હ્યુજેન્સ મિશન જેવી જ ડિઝાઇન) બંને માટે અન્ય ઘણા પ્રોજેક્ટ વિકલ્પો પર સંશોધન કર્યું છે. આ મિશનને ઘણીવાર સામૂહિક રીતે "આર. એમ. એ. નેપ્ચ્યુન-ટ્રાઇટન-કે. બી. ઓ". મિશન કહેવામાં આવે છે, જેમાં કક્ષીય મિશનનો પણ સમાવેશ થાય છે જે કુઇપર બેલ્ટ ઓબ્જેક્ટ્સ (કે. બી. ઓ.) ની મુલાકાત લેતા નથી. અંદાજપત્રીય અવરોધો, ટેકનોલોજીકલ વિચારણાઓ, વૈજ્ઞાનિક પ્રાથમિકતાઓ અને અન્ય પરિબળોને કારણે, આમાંથી એકને પણ મંજૂરી આપવામાં આવી નથી. વિકાસ હેઠળ નેપ્ચ્યુન માટે ચોક્કસ સંશોધન મિશન દરખાસ્તોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ ઇન્ટરસ્ટેલર એક્સપ્રેસ-સી. એન. એસ. એ. દ્વારા હેલિયોસ્ફિયરનું અન્વેષણ કરવા માટે રચાયેલ તપાસની જોડી. બીજું 2038 માં નેપ્ચ્યુન દ્વારા 1,000 કિ. મી. ના અંતરે ઉડાન ભરશે અને હેલિયોસ્ફિયરની પૂંછડીના માર્ગમાં વાતાવરણીય પ્રોબને છોડશે. ઓડીએનયુએસ-નેપ્ચ્યુનિયન અને યુરેનિયન પ્રણાલીઓની તપાસ કરવા માટે ટ્વીન સ્પેસક્રાફ્ટ મિશન પર આધારિત એક મિશન ખ્યાલ. લોન્ચની તારીખ 2034 હશે. ઓએસએસ મિશન-ઇએસએ અને નાસા દ્વારા પ્રસ્તાવિત સહયોગી ફ્લાયબાઈ મિશન. તેનું મુખ્ય ધ્યાન ઊંડા અવકાશમાં ગુરુત્વાકર્ષણીય ક્ષેત્રોનો નકશો બનાવવાનું રહેશે, જેમાં બાહ્ય સૌરમંડળ (50 એયુ સુધી) નો સમાવેશ થાય છે. ટ્રાઇટન હૂપર-નેપ્ચ્યુનના ચંદ્ર ટ્રાઇટન પર ઉતરાણ અને સ્થળથી સ્થળ પર ઉડાન ભરવાના ધ્યેય સાથે નેપ્ચ્યુનના મિશનનો એન. આઈ. એ. સી. અભ્યાસ. ટ્રીડેન્ટ-ડિસ્કવરી પ્રોગ્રામમાં ફાઇનલિસ્ટ, 2038 માં નેપ્ચ્યુનનું એક જ ફ્લાયબાઈ કરશે અને તેના સૌથી મોટા ચંદ્ર ટ્રાઇટનનો નજીકથી અભ્યાસ કરશે. નેપ્ચ્યુન ઓડિસી-નેપ્ચ્યુન ઓર્બિટર અને વાતાવરણીય તપાસ માટેના વર્તમાન મિશન ખ્યાલનો અભ્યાસ નાસા દ્વારા સંભવિત મોટા વ્યૂહાત્મક વિજ્ઞાન મિશન તરીકે કરવામાં આવી રહ્યો છે જે 2033માં શરૂ થશે અને 2049માં નેપ્ચ્યુન પહોંચશે. રદ કરાયેલ અથવા પસંદ ન કરાયેલ મિશન વિભાવનાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ આર્ગો-ન્યૂ ફ્રન્ટિયર્સ પ્રોગ્રામમાં રદ કરાયેલ મિશન ખ્યાલ, ગુરુ, શનિ, નેપ્ચ્યુન (ટ્રાઇટન સાથે) અને 2019માં પ્રક્ષેપણ સાથે કુઇપર પટ્ટાની મુલાકાત લેવાનું ફ્લાયબાઈ મિશન. ન્યૂ હોરાઇઝન 2-ન્યૂ હોરાઇઝન સ્પેસ પ્રોબ પર આધારિત નેપ્ચ્યુન સિસ્ટમ અને કુઇપર પટ્ટામાં ફ્લાયબાઈ મિશન માટે રદ કરાયેલ મિશન ખ્યાલ. પૃથ્વીથી નેપ્ચ્યુન સુધીના પ્રક્ષેપણ માટે સૌથી ઓછી ઊર્જાનો માર્ગ ગુરુના ગુરુત્વાકર્ષણ સહાયનો ઉપયોગ કરે છે, જે 12 વર્ષના અંતરાલ સાથે શ્રેષ્ઠ પ્રક્ષેપણ વિંડો ખોલે છે, જ્યારે ગુરુ પૃથ્વી અને નેપ્ચ્યુનની સરખામણીમાં અનુકૂળ સ્થિતિમાં હોય છે. 2014 થી 2019 સુધી આવા નેપ્ચ્યુન મિશન માટે એક શ્રેષ્ઠ પ્રક્ષેપણ વિંડો ખુલ્લી હતી, જેમાં આગામી તક 2031 થી આવી હતી. આ અવરોધો ગુરુની ગુરુત્વાકર્ષણ સહાયની જરૂરિયાત પર આધારિત છે. બોઇંગ ખાતે વિકાસમાં રહેલી નવી સ્પેસ લોન્ચ સિસ્ટમ (એસ. એલ. એસ.) તકનીક સાથે, ભારે પેલોડ સાથે ઊંડા અવકાશ મિશન સંભવિત રીતે ઘણી વધુ ઝડપે (15 વર્ષમાં 200 એ. યુ.) આગળ ધપાવી શકાય છે અને બાહ્ય ગ્રહો માટેના મિશનને ગુરુત્વાકર્ષણ સહાયથી સ્વતંત્ર રીતે શરૂ કરી શકાય છે. હબલ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ જેવા દૂરના અવકાશ ટેલીસ્કોપના વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસોએ સમગ્ર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમમાં દૂરથી મંદ પદાર્થોના વિગતવાર અવલોકનોના નવા યુગનો સંકેત આપ્યો છે. આમાં નેપ્ચ્યુન જેવા સૌરમંડળમાં મંદ પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. 1997 થી, અનુકૂલનશીલ ઓપ્ટિક્સ ટેકનોલોજીએ જમીન આધારિત ટેલીસ્કોપમાંથી નેપ્ચ્યુન અને તેના વાતાવરણના વિગતવાર વૈજ્ઞાનિક અવલોકનો માટે પણ મંજૂરી આપી છે. આ છબી રેકોર્ડિંગ્સ હવે એચ. એસ. ટી. ની ક્ષમતા કરતાં પણ વધુ છે અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં વોયેજર છબીઓ, જેમ કે યુરેનસની. જોકે, જમીન આધારિત અવલોકનો હંમેશા ચોક્કસ તરંગલંબાઇના વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોની નોંધણીમાં મર્યાદિત હોય છે, જે અનિવાર્ય વાતાવરણીય શોષણને કારણે હોય છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ ઊર્જા તરંગોને કારણે. બુધની શોધ શુક્રની શોધ મંગળની શોધ ગુરુની શોધ યુરેનસ સંદર્ભોનું અન્વેષણ સ્ત્રોતો નેપ્ચ્યુન વોયેજર 2-ધ ઇન્ટરસ્ટેલર મિશન, જેટ પ્રોપલ્શન લેબોરેટરી, કેલિફોર્નિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી નેપ્ચ્યુનઃ ઊંડાણવાળા ગ્રહોમાં, નાસા બાહ્ય લિંક્સ નેપ્ચ્યુનના 25 વર્ષ પછીઃ વોયેજર નાસા વોયેજર વેબસાઇટ પર પ્રતિબિંબ નેપ્ચ્યુન અને તમામ ઉપલબ્ધ ઉપગ્રહોની છબીઓ ફોટો જર્નલ, જે. પી. એલ. નેપ્ચ્યુન સ્પેસફ્લાઇટ ડિસ્કવરી અને સૌર મંડળની શોધ