Η Ζώνη Κάιπερ και το Νέφος του Όορτ αντιπροσωπεύουν τα τελικά, σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητα σύνορα του ηλιακού μας συστήματος.
Ο ορισμός της φυσικής τους περιφέρειας είναι περίπλοκος, καθώς είναι διάχυτα νέφη αντικειμένων και όχι συμπαγείς δακτύλιοι.
Η εσωτερική Ζώνη Κάιπερ θεωρείται γενικά ότι εκτείνεται από την τροχιά του Ποσειδώνα στις 30 AU έως περίπου 50 AU.
Η εξωτερική Ζώνη Κάιπερ, ή διάσπαρτος δίσκος, εκτείνεται από περίπου 50 AU έως μερικές εκατοντάδες AU.
Σε ένα απλοποιημένο δισδιάστατο μοντέλο, η περιφέρεια ενός κύκλου με ακτίνα 50 AU είναι περίπου 314 AU. Για την εξωτερική ζώνη σε ακτίνα 500 AU, η περιφέρεια θα ήταν περίπου 3.140 AU.
Το Νέφος του Όορτ είναι πολύ μεγαλύτερο.
Η εσωτερική του περιοχή θεωρείται ότι ξεκινά περίπου στις 2.000 AU, με περιφέρεια περίπου 12.560 AU.
Το εξωτερικό Νέφος του Όορτ μπορεί να εκτείνεται σε 100.000 AU ή και περισσότερο, αποδίδοντας μια θεωρητική περιφέρεια άνω των 628.000 AU.
Μια αποστολή για την κινηματογράφηση αυτών των περιοχών πετώντας κατά μήκος των περιφερειών τους αποτελεί μια βαθιά μηχανική πρόκληση.
Ένα διαστημόπλοιο που ταξιδεύει με εξαιρετική ταχύτητα 500 χλμ./δευτ. (πάνω από διπλάσια ταχύτητα από το ταχύτερο ανθρωπογενές αντικείμενο, το Parker Solar Probe) θα κάλυπτε περίπου 10,5 AU ανά έτος.
Για να διασχίσει απλώς την περιφέρεια της εσωτερικής Ζώνης Κάιπερ (314 AU) θα χρειαστούν περίπου 30 χρόνια.
Η κάλυψη της διαδρομής της εξωτερικής Ζώνης Κάιπερ θα απαιτήσει περίπου 300 χρόνια.
Οι αποστάσεις του Νέφους του Όορτ είναι τόσο τεράστιες που η κινηματογράφηση της εσωτερικής περιφέρειάς του θα διαρκέσει πάνω από 1.100 χρόνια, ενώ η χαρτογράφηση του εξωτερικού ορίου θα ξεπεράσει τα 60.000 χρόνια, πολύ περισσότερο από μια ανθρώπινη ζωή.
Η χαρτογράφηση ολόκληρου του Νέφους του Όορτ σε τρεις διαστάσεις είναι ένα ακόμη πιο μνημειώδες έργο.
Η αποστολή θα απαιτούσε όχι μόνο μία περιφερειακή πτήση σε ένα μόνο επίπεδο, αλλά μια συστηματική, τρισδιάστατη έρευνα μιας σφαίρας.
Αυτό θα περιελάμβανε πολλαπλά περάσματα σε διαφορετικές τροχιακές κλίσεις, αυξάνοντας τη διάρκεια της αποστολής κατά τάξεις μεγέθους.
Η έννοια της «κινηματογράφησης» είναι επίσης προβληματική.
Σε αυτές τις αποστάσεις, τα αντικείμενα χωρίζονται από ένα τεράστιο κενό.
Μια αποστολή διέλευσης δεν θα έβλεπε μια συνεχή δομή, αλλά θα περιελάμβανε μεγάλες περιόδους μηδενικότητας που διακόπτονται από σύντομες, υψηλής ταχύτητας συναντήσεις με μεμονωμένα παγωμένα σώματα.
Μια πιο εφικτή προσέγγιση θα ήταν να χρησιμοποιηθεί το διαστημόπλοιο ως κινητό παρατηρητήριο για την έρευνα μεγάλων τμημάτων του ουρανού, αλλά αυτό εξακολουθεί να απαιτεί τεράστιο χρόνο για να αλλάξουν σημαντικά τα σημεία θέασης.
Για να ολοκληρωθεί μια τέτοια αποστολή μέσα σε μια ανθρώπινη ζωή, ακόμη και θεωρητικά, οι ταχύτητες ταξιδιού θα έπρεπε να είναι ένα σημαντικό κλάσμα της ταχύτητας του φωτός. Με 500 χλμ./δευτ., το ταξίδι μόνο προς το εσωτερικό Νέφος του Όορτ διαρκεί αιώνες.
Για να χαρτογραφηθεί η εσωτερική σφαίρα του Νέφους του Όορτ μέσα σε 50 χρόνια, ένα διαστημόπλοιο θα έπρεπε να διατηρεί ταχύτητες χιλιάδων χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.
Αυτό απαιτεί μια τεχνολογία πρόωσης πολύ πέρα από τις τρέχουσες δυνατότητές μας, όπως η πυρηνική σύντηξη ή οι κινητήρες ύλης-αντιύλης.
Η πολυπλοκότητα είναι εκπληκτική.
Απαιτεί ένα πλήρως αυτόνομο διαστημόπλοιο ικανό να λειτουργεί για χιλιετίες, με πηγές ενέργειας, συστήματα επικοινωνίας και επιστημονικά όργανα που παραμένουν λειτουργικά σε αυτά τα χρονικά διαστήματα.
Η επικοινωνία με τη Γη θα είχε καθυστερήσεις φωτός από μήνες έως χρόνια, καθιστώντας αδύνατο τον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο.
Η ενέργεια που απαιτείται για την επιτάχυνση ενός ανιχνευτή σε αυτές τις ταχύτητες είναι αστρονομική.
Συμπερασματικά, ενώ μια θεωρητική αποστολή για τη χαρτογράφηση της Ζώνης Κάιπερ και του Νέφους του Όορτ είναι μια συναρπαστική ιδέα, είναι πολύ πέρα από την τρέχουσα ή την προβλέψιμη τεχνολογική εμβέλεια της ανθρωπότητας.
Η τεράστια κλίμακα των εξωτερικών σφαιρών του ηλιακού συστήματος, σε συνδυασμό με τους περιορισμούς της πρόωσης και τη διάρκεια ζωής του ανθρώπου, καθιστά μια τέτοια αποστολή άμεσης χαρτογράφησης απίθανη με τη γνωστή φυσική.
Προς το παρόν, η εξερεύνηση αυτών των μακρινών περιοχών θα συνεχίσει να βασίζεται σε ισχυρά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια, με στοχευμένες αποστολές πτήσης για την επιλογή αντικειμένων της Ζώνης Κάιπερ να αποτελούν την πιο φιλόδοξη εφικτή άμεση εξερεύνηση.
