في عام 1969، تم اقتراح إطلاق مركبتين فضائيتين - واحدة إلى كوكب المشتري وزحل وبلوتو والأخرى إلى كوكب المشتري أورانوس-أورون ورحاب-نبتون. تم إلغاء العملية بسبب تخفيضات الميزانية
مرة كل 179 عامًا، تصطف الكواكب الخارجية في هيكل يسمح باستكشافها بمركبة فضائية واحدة. تطير المركبة الفضائية نحو كوكب بينما تستخدم جاذبية الكوكب السابق لزيادة سرعتها. في هذا التكوين تتحرك الكواكب في نوع من المدارات المتوازية. يتحرك أورانوس ونبتون وبلوتو قبل زحل والمشتري. تتيح هذه "الرحلة الهيكلية" للكواكب استخدام مركبة فضائية اقتصادية ومدة الرحلة قصيرة نسبيًا - 12 عامًا. في عام 1969، تم تقديم اقتراح لإطلاق مركبتين فضائيتين - واحدة إلى كوكب المشتري وزحل وبلوتو والأخرى إلى كوكب المشتري وأورانوس ونبتون. بعد ذلك الكوكبان الوحيدان اللذان يواصلان هذه "الرحلة الهيكلية" هما المشتري وبلوتو. وتستمر هذه الحركة الموازية حتى عام 1989.
وسميت سفن الفضاء المصممة لهذا الغرض TOPS، وهي اختصار لـ Thermoelectric Outer Planet Spacecraft، وتزن كل سفينة فضاء 700 كجم، وهي مجهزة بمحرك دفع N 110 لتصحيح مسار الرحلة. يتم تشغيل أدوات المركبة الفضائية بواسطة محرك نووي صغير يعتمد على البلوتونيوم 238 مثل تلك التي تركها طيارو أبولو على القمر.
إن المسافات الشاسعة التي يتعين على سفينة فضاء من هذا النوع أن تقطعها تتطلب تركيب وسائل اتصال حساسة للغاية، وبالتأكيد مع تكنولوجيا السبعينيات. في البداية كان يُعتقد أنه يجب تركيب هوائي بقطر 25 متراً على كل مركبة فضائية حتى يتمكن من إرسال الإرسالات بقوة كافية حتى يتم استقبالها بوضوح على الأرض. وفي وقت لاحق تم تقديم اقتراح لتركيب هوائي بقطر 4 أمتار عليه وأقوى محطة استقبال على وجه الأرض. يمر وقت طويل جدًا بين تلقي المعلومات وإرسال تعليمات جديدة إلى المركبة الفضائية. خلال هذا الوقت، يمكن أن تحدث أعطال وسيكون الأوان قد فات لتوحيد المعايير. للتغلب على هذه المشاكل، تم تطوير جهاز كمبيوتر خاص يسمى STAR، والذي يعني الاختبار الذاتي وإصلاح الكمبيوتر. هذا الكمبيوتر قادر على إجراء تحليل العطل وتحديد نوع الإصلاح المطلوب وإصلاح العطل على الفور. ويشرف الكمبيوتر على نظام معالجة البيانات في المركبة الفضائية ونظام الملاحة وأنظمة الإشراف وتفعيل قطع الغيار. لدى STAR 10 وحدات مستقلة. جهاز الإطلاق هو Titan D3 وCentaur Brenner 2.
فريق البحث والإنتاج
يشارك في المشروع 108 علماء من الولايات المتحدة وكندا والدنمارك وألمانيا الغربية (ملاحظة تاريخية - كانت هذه فترة الحرب الباردة عندما انقسمت ألمانيا إلى دولتين - ألمانيا الغربية وألمانيا الشرقية) وفرنسا والسويد وبريطانيا العظمى. المشروع. وينقسم العلماء إلى 13 مجموعة عمل. تتناول كل مجموعة موضوعًا محددًا. ويتولى كل قائد مجموعة مسؤولية التنسيق مع قادة المجموعات الأخرى، وقد تم دمج النظرية التي توصل إليها هؤلاء العلماء في التخطيط الهندسي للرحلة في مراحلها المختلفة. ويشارك العلماء في تحديد تكوين المركبة الفضائية وهيكلها، ومسار الرحلة الأمثل، وتحديد الأدوات الأكثر أهمية للطيران. إن الاختيار صعب للغاية لأن مثل هذه الرحلة يمكن القيام بها مرة واحدة كل 179 عامًا. ولهذا السبب، يجب البحث عن أفضل أدوات البحث والعثور عليها، مع الأخذ في الاعتبار وزن المركبة الفضائية.
فرق العمل
1. فريق الوصف - يقوم بإعداد مادة مرئية عن النجوم وأقمارها وبنيتها وبيئتها وفقاً للملاحظات والنظريات المطروحة.
2. فريق الاتصال اللاسلكي لتحديد الأجهزة المناسبة للاتصال.
3. فريق بحث موجات البلازما.
4. فريق أبحاث البلازما.
تم تصميم الفريقين 3 و4 لدراسة الاختلافات في الزمن واعتماد هذه الاختلافات على نشاط البلازما، وكذلك لقياس نمط نشاط البلازما في الفضاء بين النجوم.
5. فريق التصوير القطبي - تحديد طبيعة سطوع واستقطاب الكواكب وأقمارها والمواد النجمية الأخرى بعدة ألوان.
6. فريق الجسيمات النشطة - دراسة طاقة وتكوين وتدفق وأصل الجسيمات النشطة في الفضاء بين النجوم وتلك المحاصرة في الغلاف المغناطيسي للكواكب.
7. فريق بحث الأشعة فوق البنفسجية – دراسة جو الكواكب وأقمارها من خلال وهج الضوء المنبعث منها ودراسة كسوف الشمس إن أمكن باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية.
8. فريق الراديو - علم الفلك - دراسة الموجات الراديوية المنبعثة من الكواكب باستخدام التقنية السلبية للأجهزة الموجودة في المركبة الفضائية.
9. فريق بحث الأشعة تحت الحمراء - يقوم بدراسة وجوه الكواكب وبيئتها والحرارة المنبعثة من وجوهها بمساعدة أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء.
10. الفريق البحثي للمجالات المغناطيسية – قياس المجالات المغناطيسية في الفضاء بين النجوم وتلك المحيطة بالكواكب وأقمارها.
11. فريق تقصي النيازك – قياس حجم ومسار ومعاملات وتوزيع وتركيب الغبار الكوني والجزيئات المتحركة في فضاء النظام الشمسي.
12. فريق دراسة جزيئات الهيدروجين الذرية – قياس توزيع وديناميكية جزيئات الهيدروجين الذرية المنبعثة من الكواكب.
13. فريق تقصي الأشعة السينية المنبعثة من الكواكب – قياس وتحديد الأشعة السينية المنبعثة من الكواكب وأقمارها.
إلغاء البرنامج
وبسبب التخفيضات في ميزانية وكالة ناسا، لم تؤت الخطة ثمارها.
ومع ذلك، فقد تم نقل بعض مزاياها إلى المركبة الفضائية فوييجر 1 التي زارت المشتري وزحل، بل وأكثر من ذلك إلى المركبة الفضائية فوييجر 2 التي مرت بجوار كوكب المشتري زحل وأورانوس ونبتون. وفي وقت لاحق، في عام 2006، أطلقت المركبة الفضائية نيو هورايزنز إلى بلوتو (قبل إزالته من وضعه ككوكب مباشرة)، حيث مرت بكوكب المشتري في طريقها واستخدمت جاذبيته للتسارع.
