Prieskum pluta kozmickou loďou New Horizons. Nové horizonty Pluta

TASS-DOSSIER /Inna Klimacheva/. 14. júla 2015 vesmírna loď zo Zeme prvýkrát preletela blízko Pluta. Americká automatická medziplanetárna stanica New Horizons sa priblížila čo najbližšie k trpasličej planéte na vzdialenosť 12,5 tisíc km.

Pluto

Toto nebeské teleso objavil 18. februára 1930 americký astronóm Clyde Tombaugh (1906-1997).

Predtým bolo Pluto považované za plnohodnotnú deviatu planétu slnečnej sústavy, no v roku 2006 ho Medzinárodný astronomický kongres vyhlásil za trpasličiu planétu.

Pluto je od Zeme vzdialené približne 5,7 miliardy km. Pred návštevou New Horizons mali vedci k dispozícii iba fotografie trpasličej planéty, ktoré z nízkej obežnej dráhy Zeme nasnímal Hubbleov teleskop (Hubble; spoločný americko-európsky projekt). Tieto fotografie však umožnili rozoznať len najvšeobecnejšie povrchové detaily.

História projektu

Automatická medziplanetárna stanica New Horizons (z anglického „New Horizons“) bola vytvorená na objednávku Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA; NASA) v Laboratóriu aplikovanej fyziky Univerzity Johnsa Hopkinsa (Johns Hopkins University; Baltimore, Maryland, USA). .

Laboratórium tiež zabezpečuje celkové riadenie misie New Horizons. Southwest Research Institute (San Antonio, Texas) je zodpovedný za vedecké vybavenie inštalované na kozmickej lodi.

Práce na dizajne zariadenia sa začali koncom 90. rokov 20. storočia a výstavba začala v roku 2001. Náklady na projekt v roku 2006 sa odhadovali na 650 miliónov dolárov.

Charakteristika AMS

• Kozmická loď má tvar nepravidelného hranola.
• Jeho rozmery sú 2,2 x 2,7 x 3,2 m, celková hmotnosť je 478 kg.
• Palubný výpočtový komplex pozostáva z dvoch systémov – príkazového a dátového spracovania; navigácia a ovládanie. Každý z nich je duplikovaný, výsledkom čoho sú štyri počítače na palube AWS.
• Pohonný systém zahŕňa 14 motorov (12 orientačných a dva korekčné), poháňaných hydrazínom.
• Napájanie zabezpečuje rádioizotopový termoelektrický generátor (RTG) využívajúci oxid plutónium-238 (pri štarte bolo na palube 11 kg rádioaktívneho paliva, ktoré bolo zakúpené z Ruska).
• RTG výkon je 240 wattov, pri priblížení k Plutu je to asi 200 wattov.
• Na ukladanie vedeckých informácií slúžia dve flash pamäťové banky s celkovou kapacitou 16 gigabajtov – hlavná a záložná.

Vedecké vybavenie

Zariadenie je vybavené siedmimi vedeckými prístrojmi:

• ultrafialová kamera-spektrometer Alice ("Alice");
• pozorovacia kamera Ralph ("Ralph");
• optická teleskopická kamera LORRI („Nákladný automobil“) s rozlíšením 5 mikroradiánov (jednotka merania uhlového rozlíšenia v astronómii), určená na detailnú a diaľkovú fotografiu; rádiový spektrometer REX ("Rex");
• analyzátor častíc SWAP ("Swap");
• detektor častíc PEPSSI ("Pepsi");
• detektor kozmického prachu SDC (SDC).

Okrem vedeckého vybavenia sa na palube kozmickej lode nachádza kapsula s časťou popola astronóma Clyda Tombaugha, ako aj CD s menami 434-tisíc 738 pozemšťanov zúčastňujúcich sa na kampani NASA „Pošli svoje meno na Pluto“.

Štart a let

New Horizons odštartovala 19. januára 2006 nosná raketa Atlas V (Atlas 5) z vesmírneho strediska Cape Canaveral (Florida, USA).

V apríli 2006 sonda prekročila obežnú dráhu Marsu, vo februári 2007 vykonala gravitačný asistenčný manéver v blízkosti Jupitera a v júni 2008 preletela okolo Saturnu. V júli 2010 skúmal Neptún a jeho satelit Triton, v marci 2011 prekročil obežnú dráhu Uránu a v auguste 2014 Neptúna.

V januári až februári 2015 začala spoločnosť New Horizons pozorovať Pluto a jeho najväčší satelit Charon. Začiatkom apríla, keď sa automatická stanica priblížila k planéte na vzdialenosť 113 miliónov km, preniesla fotografie na Zem. V máji vznikli fotografie jej satelitov – Hydra, Niktas, Kerberos, Styx, v júni prvé farebné snímky Pluta a Charona (napriek nízkemu rozlíšeniu snímok bolo možné vidieť rozdiel vo farbe povrchy nebeských telies, farebná schéma planéty je bližšie k béžovo-oranžovej, satelit - šedá).

4. júla 2015 došlo na automatickej medziplanetárnej stanici k poruche počítača a k strate komunikácie so zariadením. AWS vstúpil do núdzového režimu a prestal zbierať údaje. O dva dni neskôr, 6. júla, sa automatická stanica vrátila do bežnej prevádzky.

Stretnutie s Plutom

14. júla 2015 sa New Horizons priblížili k Plutu čo najbližšie – na vzdialenosť 12,5 tisíc km. Po 14 minútach sa kozmická loď ocitla v minimálnej vzdialenosti od Cháronu – 28,8 tisíc km. Potvrdzovací signál o dosiahnutí hlavného cieľa cesty však od neho Zem dostala až na druhý deň – 15. júla.

Medziplanetárny prístroj, ktorý lietal v blízkosti trpasličej planéty, vykonával pozorovania 9 dní. Ako prvý získal podrobné farebné fotografie Pluta a Charona (publikované v septembri 2015) a vykonal štúdie atmosféry trpasličej planéty.

Okrem už známych piatich sa nepodarilo objaviť žiadne nové satelity Pluta. Všetky pozorovania sa uskutočnili z trajektórie preletu, a preto bola len časť povrchu Pluta odfotografovaná v dobrom rozlíšení. New Horizons nemohli vstúpiť na obežnú dráhu trpasličej planéty pre jej vysokú rýchlosť – približne 14,5 tisíc km/s.

Plánuje sa, že New Horizons bude prenášať zozbierané dáta do októbra - decembra 2016 (signály z nej sa dostanú na Zem s oneskorením 4,5 hodiny). Do júla 2016 už bolo odoslaných viac ako 75 % údajov zozbieraných kozmickou loďou počas jej preletu v blízkosti Pluta.

Pokračovanie misie

Po preskúmaní Pluta sa New Horizons vydali k iným objektom v Kuiperovom páse, ktorý zahŕňa aj trpasličiu planétu. Pás sa nachádza 5 miliárd km od Slnka, za obežnou dráhou Neptúna a pozostáva z malých nebeských telies. Bol pomenovaný po americkom astronómovi Gerardovi Kuiperovi, ktorý v roku 1950 navrhol existenciu malých telies za Neptúnom.

V januári 2019 sa očakáva, že sonda preletí v blízkosti ďalšieho pásového objektu – malého asteroidu 2014 MU69 s priemerom asi 45 km. Výskum objektov Kuiperovho pásu New Horizons bude pokračovať do roku 2021.

Automatická medziplanetárna stanica je od 13. júla 2016 v prevádzke 10 rokov, 5 mesiacov a 25 dní.

Očakávaný dátum dokončenia New Horizons je 2026.

V roku 2006, 19. januára, vypustila vesmírna agentúra NASA v rámci programu New Frontiers vesmírnu loď New Horizons. Úlohou vesmírnej misie je študovať vzdialené planéty Slnečnej sústavy a hlavným cieľom je študovať planétu Pluto a jej satelit Cháron.

Plány a ciele misie

Vesmírna misia New Horizons je navrhnutá na 15 až 17 rokov; na dlhej ceste k Plutu bude musieť zariadenie súčasne vidieť planétu Mars (už prešla obežnú dráhu Marsu v roku 2006), preskúmať Jupiter a vykonať gravitačný manéver. z obežnej dráhy veľkej planéty, aby ste dosiahli vyššiu rýchlosť pre ďalšiu cestu, prekročte obežnú dráhu Saturna a Uránu, potom preleťte blízko Neptúna, súčasne naň „kliknite“ kamerou LORRI, aby ste ho otestovali pred dosiahnutím Pluta a odošlite obrázky na Zem. Do roku 2015 by New Horizons mali dosiahnuť Pluto a začať ho študovať, takže snímky New Horizons by mali presiahnuť veľkosť a kvalitu obrázkov z Hubbleovho teleskopu.

Kozmická loď New Horizons

(Spustenie vozidla na nosnej rakete Atlas-5 z Cape Canaveral)

Táto najnovšia diaľková kozmická loď opustila planétu Zem v januári 2006 najvyššou rýchlosťou v histórii astronautiky 16,21 km/s, hoci v súčasnosti je jej rýchlosť nižšia ako 15,627 km/s. Zariadenie má rôzne príslušenstvo, kameru LORRI s rozlíšením 5 mikroradiánov na detailné snímanie z veľkej vzdialenosti, spektrometer na vyhľadávanie neutrálnych atómov, rádiový spektrometer na štúdium atmosféry Pluta, tepelných vlastností a hmotnosti, ako aj na štúdium satelit planéty Pluto Charon a ďalšie pridružené planéty a objekty, ako je napríklad nebeský objekt VNH0004, ktorý sa točí okolo Slnka vo vzdialenosti 75 miliónov km od neho.

(Schématický pohľad na kozmickú loď New Horizons)

Kozmická loď je malá s rozmermi 2,2 × 2,7 × 3,2 metra, váži 478 kg spolu s 80 kg paliva, no napriek tomu má výkonný systém antén a zosilňovačov na komunikáciu so Zemou. Ale ak v blízkosti Jupitera môže zariadenie prenášať dáta rýchlosťou 38 kbit/s (4,75 kilobajtov za sekundu), potom z obežnej dráhy Pluta rýchlosť prenosu dát klesne iba na 96 bajtov za sekundu, čo znamená, že to bude trvať celú hodinu na získanie 1 megabajtu, ale tieto údaje sú pre vedu mimoriadne dôležité a vedci najviac očakávajú nové, predtým neprebádané údaje z prístroja, detailné snímky Pluta a Charona a dokonca aj vysokokvalitné snímky.

Trasa New Horizons

(Letová trajektória kozmickej lode New Horizons)

19. januára 2006 - New Horizons úspešne odštartovali z Cape Canaveral, planéty Zem. Zariadenie bolo zdvihnuté pomocou najvýkonnejšej americkej nosnej rakety Atlas-5, ktorej štyri motory prvého stupňa, treba poznamenať, boli vybavené motormi RD-180 ruskej výroby. (úloha dokončená)

11. júna 2006 - sonda New Horizons preletela vo vzdialenosti 110 000 km blízko asteroidu 132524 APL (úloha dokončená)

(Fotografia planéty Jupiter prístrojom New Horizons; na fotografii sú viditeľné dva satelity, Ganymede a Europa)

28. februára 2007 - sonda New Horizons sa priblížila k Jupiteru a vykonala gravitačný manéver, pričom súčasne odfotografovala planétu a satelit Io vo vysokej kvalite (úloha dokončená)

(Obrázok z prístroja New Horizons Jupiterovho satelitu Io vo vysokej kvalite farieb, ktorý jasne ukazuje sopečnú erupciu)

(Obrázok z prístroja New Horizons planéty Neptún)

30. júl 2010 - sonda odfotila Neptún a jeho mesiac Triton, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 23,2 AU. z planéty (úloha dokončená)

10. január 2013 - úspešná komunikácia so zariadením a načítanie aktualizovaného softvéru na palubu kozmickej lode (úloha dokončená)

(Snímka Pluta vo vzdialenosti 3,6 miliardy kilometrov od kozmickej lode New Horizons, urobená 6. októbra 2007 kamerou LORRI na palube zariadenia)

Október 2013 - sonda New Horizons bude vo vzdialenosti 5 AU. z Pluta (úloha dokončená)

Február 2015 - priblíženie sa k Plutu a začiatok prvých pozorovaní planéty (úloha dokončená)

14. júl 2015 - najbližšia možná vzdialenosť k Plutu, sonda New Horizons preletela medzi planétou Pluto a jej satelitom Charon a niekoľko dní skúmala planétu a satelit z veľmi blízkej vzdialenosti, pričom na Zem prenášala unikátne dáta (úloha dokončená)

(Snímka Pluta zo vzdialenosti 12 500 km, ktorú urobila sonda New Horizons. Zdroj foto: NASA)

Po prejdení asi 5 miliárd kilometrov, 9-ročnej ceste a priblížení sa k Plutu čo najbližšie, New Horizons odoslal prvý najdetailnejší obraz trpasličej planéty Pluto zo vzdialenosti len 12,5 tisíc kilometrov.

(Snímka povrchu Pluta prístrojom New Horizons, na ktorej vidieť horu vysokú 3,5 tisíc metrov a krátery rôznych veľkostí. Zdroj foto: NASA)

New Horizons potom musel získať informácie o atmosfére, teplote a dozvedieť sa o zložení povrchu a geológii Pluta. Kozmická loď potom preskúma mesiac Pluta Charon. Zostáva zistiť, či je Charon satelit alebo či je Charon rovnaká trpasličia planéta, v takom prípade bude systém Plato-Charon dvojitou planétou. (úloha dokončená)

Veda

Deň predtým uskutočnila sonda New Horizons vôbec prvý prelet okolo Pluta, pričom zozbierala údaje z tejto trpasličej planéty a jej mesiacov.

Po viac ako 9,5 roku strávenom vo vesmíre sa zariadenie najbližšie priblížilo k Plutu, pričom sa nachádzalo vo vzdialenosti 12 500 km od jeho povrchu.

Táto udalosť navždy zostane v histórii ako moment, keď ľudstvo prvýkrát navštívilo Pluto. Tu je niekoľko zaujímavých faktov o misii New Horizons na Pluto.

Kozmická loď "New Horizons"

1. New Horizons je najrýchlejšia vesmírna loď, aká kedy bola vypustená.

V roku 2006 vyniesla do vesmíru raketa Atlas 5 raketu New Horizons. V tretej fáze oddelenia sa zariadenie pohybovalo rýchlosťou 16 km za sekundu. Aby sme túto rýchlosť dostali do perspektívy, astronautom Apolla trvalo 3 dni, kým sa dostali na Mesiac, no New Horizons by rovnakú vzdialenosť prekonali za 9 hodín.

2. Keď vyštartovali New Horizons, Pluto bolo stále planétou.

Keď bola kozmická loď vypustená, vedci už vyjadrili pochybnosti Postavenie Pluta ako planéty. Bolo to vyvolané objavom objektu podobnej veľkosti ako Pluto, Eris, objaveného v roku 2005.

Vedci sa museli rozhodnúť, či sa Eris stane desiatou planétou, alebo či je potrebné zmeniť definíciu pojmu „planéta“.

Nakoniec bolo Pluto odtajnené ako planéta 8 mesiacov po spustení New Horizons.

3. Jupiterova gravitácia mala na sondu efekt.

Gravitačný manéver znamená, že kozmická loď letiaca v blízkosti planéty využíva gravitáciu planéty na zmenu rýchlosti alebo smeru, ako keby bola vypustená obrovským prakom.

Gravitácia Jupitera spustila New Horizons a zvýšila svoju rýchlosť na 83 700 km za hodinu. Prechádzajúc systémom Jovian, zariadenie prvýkrát zachytilo taký jav ako blesk v blízkosti pólov Jupitera.

4. Na palube je popol muža, ktorý objavil Pluto.

V roku 1930 Clyde Tombaugh(Clyde Tombaugh) - americký astronóm z Lowell Observatory objavil planétu, ktorá bola neskôr pomenovaná Pluto. Tombaugh zomrel v roku 1997 a časť jeho popola je na palube New Horizons. Jeho posledným želaním bolo poslať svoj popol do vesmíru.

Keď kozmická loď prejde za Kuiperov pás, astronómov popol ako prvý prekročí slnečnú sústavu. Na palube sondy je aj CD s mená 434 000 ľudí, ktorý sa zapojil do kampane „Pošli svoje meno Plutu“.

Fotografia Pluta z New Horizons

5. Vedci považujú Pluto za „vedecký svet zázrakov“.

Tím vedcov z Johns Hopkins University, ktorí riadia misiu New Horizons pre NASA, opisuje systém Pluto ako „vedecký svet zázrakov“.

Okrem mapovania geológie a morfológie, analýzy atmosféry a počasia bude sonda skúmať aj najväčší mesiac Pluta, Charon. Tieto dve nebeské telesá otáčajúce sa okolo rovnakého ťažiska tvoria jediný binárny systém v slnečnej sústave. Prvýkrát budeme môcť študovať túto novú triedu planét známych ako „ľadoví trpaslíci“.

6. Celá misia spotrebovala menej energie ako 100-wattová žiarovka.

Táto kozmická loď používa rádioizotopový termoelektrický generátor(RTG) je druh plutóniovej elektrárne.

Podobne ako termoska je zariadenie zabalené do tepelného ochranného povlaku, ktorý zachytáva teplo generované elektronikou sondy a udržuje ho na stabilnej teplote. RTG neposkytuje prúdový pohon a sonda letí rýchlosťou vytvorenou pri štarte a pomocou gravitácie Jupitera.

7. Dáta sa posielajú na Zem rýchlosťou 2 kbit/s.

Kozmická loď používa na komunikáciu obrovskú anténu Komunikačná sieť hlbokého vesmíru NASA. Nie je to taká jednoduchá úloha: lúč široký len 0,3 stupňa musí dosiahnuť Zem z Pluta a ďalej. Kým sa dáta dostanú do kozmickej lode, trvá to 4 hodiny a keď sa prelet skončí, bude treba viac 16 mesiacov na odoslanie všetkých údajov na Zem.

Misia New Horizons na Pluto 2015

8. Neexistuje prakticky žiadny priestor na chyby.

New Horizons prekonali vzdialenosť takmer 4,8 miliardy kilometrov a pohybovali sa rýchlosťou približne 50 000 km za hodinu. Ak sa kvôli orbitálnej mechanike odchýli len o 100 sekúnd nabok, nebude schopný zhromaždiť všetky potrebné vedecké údaje. Zamyslite sa nad tým: malá odchýlka, ktorá by mohla vymazať 9,5 roka letu.

9. Nové satelity môžu predstavovať nové nebezpečenstvo.

V roku 2011 objavil New Horizons druhý mesiac obiehajúci Pluto - Kerber a po treťom roku - Styx. Bolo to vzrušujúce a znepokojujúce zistenie.

Tieto satelity nemajú dostatočnú hmotnosť a gravitáciu, aby zadržali úlomky vyplývajúce z planetárnych kolízií, ktoré by mohli spadnúť na kozmickú loď. Úlomky však nemusia byť veľké, aby predstavovali nebezpečenstvo. Dokonca aj častica veľkosti zrnka ryže môže byť pre sondu katastrofou, keďže sa pohybuje takou vysokou rýchlosťou.

10. Misia New Horizons nekončí pri Plutu.

Keď kozmická loď prejde Pluto, bude mať dostatok energie na to, aby pokračovala vo svojej ceste Kuiperove pásy- obrovský kraj ľadových telies a záhadných malých objektov obiehajúcich za Neptúnom.

Tieto objekty sú stavebnými kameňmi pre Pluto a podobné planéty. New Horizons budú musieť prejsť viac ako miliardu kilometrov za Pluto.

New Horizons je kozmická loď NASA vypustená v rámci programu New Frontiers a určená na štúdium Pluta a jeho mesiaca Charon. New Horizons ako prvý v histórii preniesol farebné obrázky trpasličej planéty a bude prvý, kto ju dôkladne preštuduje. Zariadenie opustilo blízkosť Zeme najrýchlejšou rýchlosťou spomedzi známych zariadení. Zariadenie bolo spustené v januári 2006 a takmer o desať rokov neskôr, v lete 2015, sa dostane na Pluto. Celkovo je misia navrhnutá do roku 2026.

Začiatkom roka 2019 preletela sonda New Horizons okolo najvzdialenejšieho objektu, ktorý skúmali ľudia - . Koncom januára vedci ukázali jeden kvalitatívny, z ktorého všetci mali dojem, že má tvar činky. Ukázalo sa, že táto myšlienka bola nesprávna - nové fotografie ukázali, že objekt má sploštený tvar, pričom jedna z častí je oveľa tenšia ako druhá.

Napriek tomu, že sa zariadenie nachádza vo vzdialenosti viac ako 160 miliónov kilometrov od svojho cieľa – trpasličej planéty Ultima Thule (2014 MU69) s priemerom 15 – 20 kilometrov – poskytla medziplanetárna automatická stanica „“ prvú fotografiu objekt záujmu. Snímka trpasličej planéty bola získaná pomocou teleskopickej kamery Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) namontovanej na zariadení 16. augusta a zverejnenej leteckou agentúrou

V priebehu tohto týždňa, počnúc 14. júlom, sme boli bombardovaní údajmi o neuveriteľne epickej udalosti: kozmická loď NASA New Horizons preletela okolo jednej z posledných hraníc našej slnečnej sústavy, Pluta.

New Horizons je prvá kozmická loď navrhnutá na dosiahnutie Pluta a veda, ktorú zhromažďuje, nakoniec prepíše našu učebnicu o tomto malom, ľadovom svete, o ktorom vieme tak málo. Misia New Horizons je v mnohých smeroch jedinečná a má na palube dokonca niekoľko tajomstiev.

Spustenie programu New Horizonssa stal najrýchlejším v histórii

19. januára 2006 NASA pripojila kozmickú loď New Horizons na vrchol rakety Atlas V a vypustila ju do vesmíru. Bol to najrýchlejší štart v histórii, dosiahol rýchlosť vyše 58 000 km/h. Len deväť hodín po štarte už zariadenie dosiahlo Mesiac. Astronautom Apolla trvalo tri dni, kým sa k nemu dostali. Sonda New Horizons sa k nej dostala osemkrát rýchlejšie.

Kedy bola vypustená sonda New Horizons?, Pluto bolo stále planétou

Keď bola sonda vypustená, vedci si už ustarostene šepkali o postavení Pluta medzi planétami. Je to preto, že objekt veľkosti Pluta Eris bol objavený v roku 2005 a astronómovia sa museli rozhodnúť, či sa Eris stane desiatou planétou, alebo či bude jednoduchšie predefinovať planétu.

Pluto nakoniec prestalo byť planétou päť mesiacov po štarte New Horizons.

Napriek tomu, že sonda New Horizons bola vytvorená pre Pluto, pozrela sa aj na Jupiter

V roku 2007 uskutočnila spoločnosť New Horizons dôležité stretnutie s Jupiterom. Kozmická loď potrebovala silnú gravitáciu obrovskej planéty, ktorá zrýchlila sondu ako prak smerom k Plutu. Tento prelet bol úspešný a zrýchlil sondu na ďalších 14 500 km/h.

Sonda New Horizonsnatočil prvé video erupcie mimozemskej sopky

Jeden z mesiacov Jupitera, Io, je domovom viac ako štyroch stoviek sopiek, čo z neho robí geologicky najaktívnejší a najsuchší objekt v našej slnečnej sústave. Keď sa sonda New Horizons priblížila k Jupiteru, urobila sériu snímok Io, ktoré odhalili sopečné výbuchy na povrchu.

Tieto snímky spolu umožnili vytvoriť prvé video erupcie sopky mimo Zeme.

New Horizons nesie popol objaviteľa Pluta Clyda Tombaugha

Tombaugh objavil túto trpasličiu planétu v roku 1930 a o 67 rokov neskôr, keď umieral, požiadal, aby poslal svoj popol do vesmíru. NASA umiestnila hrsť jeho popola na vrchol New Horizons pred jeho spustením v roku 2006. Jeho pozostatky „navštívili“ planétu, ktorú objavil. Tombov popol je však len jedným z mnohých tajomstiev na palube New Horizons.

Sonda New Horizonsbeží na jadrové palivo

Sonda New Horizons letí tak ďaleko od Slnka, že sa pri výrobe energie nemôže spoliehať na solárne panely. Namiesto toho jeho jadrová batéria premieňa žiarenie z rozpadu atómov plutónia na elektrinu, čím poháňa jeho motor a nástroje na palube, aby mohol zhromaždiť čo najviac informácií.

Takýchto batérií je nedostatok. Napríklad NASA má dostatok plutónia na pár takýchto. A zatiaľ sa ho nechystajú vyrábať.

Na palube New Horizons je sedem nástrojov, z ktorých dva sú pomenované po postavách z televízneho seriálu z 50. rokov minulého storočia.

Päť zo siedmich nástrojov New Horizons je reprezentovaných skratkami. Niektoré z nich znejú povedome ako PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) a REX (Radio Science Experiment).

Dva nástroje bez akronymov v názvoch sú Ralph a Alice. Ralph pomôže vedcom študovať geológiu a zloženie povrchu Pluta, zatiaľ čo Alice bude študovať atmosféru Pluta. Ralph a Alice (alebo Alice) sú dve hlavné postavy televízneho seriálu Honeymooners z 50. rokov.

Všetky nástroje New Horizonspracovať s minimálnou spotrebou energie, najmä kamera Ralph

Hoci bol fotoaparát Ralph vyrobený pred viac ako 10 rokmi, je to jeden z najsofistikovanejších fotoaparátov, aké boli kedy vyrobené. Váži približne 10 kilogramov a na prevádzku potrebuje rovnaké množstvo energie ako malá stolná lampa.

Tento výkonný prístroj dokáže odhaliť prvky na povrchu Pluta s priemerom až 60 metrov.

Malý kúsok odpadu môže zničiť zariadenie

New Horizons momentálne letí vesmírom rýchlosťou 50 000 km/h. Ak doňho zasiahne kus ľadu alebo prachu, kozmická loď bude zničená skôr, než bude mať vôbec šancu odoslať dáta späť do riadenia misie.

"Dokonca aj malé častice veľkosti zrnka ryže môžu byť pre New Horizons smrteľné, pretože sa pohybujeme tak rýchlo," povedal Alan Stern, hlavný výskumník New Horizons.

Misia sa Plutom nekončí

Ak s Plutom všetko pôjde dobre, alebo ak bude mať New Horizons dostatok paliva, sonda poletí ďalej, aby študovala aspoň jeden ďalší objekt v oblasti slnečnej sústavy za našimi planétami v Kuiperovom páse.

Tento pás leží na okraji našej slnečnej sústavy a je 20-krát širší ako pás asteroidov, ktorý oddeľuje Mars od Jupitera. Astronómovia si myslia, že môže ukladať úlomky z nebeských objektov, ktoré zostali z formovania našej slnečnej sústavy.

Čo sme sa dozvedeli o okrajoch slnečnej sústavy?

Tím misie New Horizons zorganizoval 17. júla 2015 o 20:00 moskovského času tlačovú konferenciu, na ktorej informoval o najnovších údajoch o Plutu a jeho systéme prijatých z automatickej medziplanetárnej stanice. Vedci objavili na trpasličej planéte ľadovú pláň s nezvyčajnou geológiou, možný dôkaz o prítomnosti vetrov a gejzírov na bývalej deviatej planéte a tiež pozorovali plazmový chvost a odhadli veľkosť toho, čo sa ukázalo ako gigantická atmosféra Pluta.

Geológia

Vedci predstavili fotografie povrchu Pluta vo vysokom rozlíšení. Zobrazujú zaujímavé geologické črty trpasličej planéty – hrčovité kopce nad pláňami, rebrovaný povrch ľadových polí, pravdepodobne v dôsledku erózie, ako aj kanály ohraničujúce ľadové pláne. Osobitnú pozornosť upútali škvrnité tmavé pruhy na ľade - možné stopy kryovulkanizmu, erupcie gejzírov, rovnaké ako tie, ktoré boli pozorované v roku 1989 na Neptúnovom mesiaci Triton.

Čoraz viac údajov sa hromadí, čo naznačuje, že na Plute stále aktívne prebiehajú geologické procesy, a nielen jednoduché teplotné výkyvy a zmeny rýchlosti vetra v jeho riedkej atmosfére. Ak by bola trpasličia planéta tichým svetom, na jej rovinách by nevznikli vysoké ľadové hory, ale boli by viditeľné stopy po impaktných kráteroch.

Tieto ľadové skaly sa podľa vedcov mohli vytvoriť pred sto miliónmi rokov a niekoľko týždňov pred priblížením stanice k Plutu. Niečo spôsobuje, že vodný ľad, z ktorého sú hory z veľkej časti tvorené, sa dvíha vzdor gravitácii. A vedci vôbec nečakali, že uvidia takú planinu, akou je planina Sputnik.

Keď stanica New Horizons letela v tieni trpasličej planéty, bolo možné analyzovať jej atmosféru. Predovšetkým sa zistilo, že z jeho dvoch modelov – turbulentného a pokojného, ​​s najväčšou pravdepodobnosťou ten druhý zodpovedá realite. Získané údaje naznačujú, že rýchlosť vetra na povrchu Pluta je 1-2 metre za sekundu. To stačí na pohyb najmenších čiastočiek ľadu.

Vietor pravdepodobne prispieva k erózii na povrchu Pluta. To však neodpovedá na otázku, ako napríklad vznikla hora Norgay, ktorej video z preletu ukázala NASA. Obklopuje ho ľadová pláň a nie je jasné, nakoľko je hora náchylná na erózne procesy.

Povaha polygonálnych kanálov vymedzujúcich segmenty ľadovej pláne je tiež nejasná. Mohli vzniknúť ako dôsledok ochladzovania a následného stláčania, alebo mohli vzniknúť v dôsledku konvekcie hmoty z vnútra trpasličej planéty do jej atmosféry.
Vedcov tiež prekvapilo zistenie, že plošina Sputnik je pokrytá vrstvou ľadu s oxidom uhoľnatým. Jeho presná hrúbka nie je známa, podľa dostupných údajov však jednoznačne viac ako jeden centimeter. Ak nie oveľa viac, s najväčšou pravdepodobnosťou ide o analóg vodného snehu.

Nemusel však spadnúť zhora. Vedci nevylučujú, že „sneh“ sa na náhornú plošinu mohol dostať z útrob planéty, najmä z gejzírov. Vietor mohol látku z gejzírov rozniesť rovnomerne po náhornej plošine.

Na snímkach NASA zverejnených 15. júla je na povrchu trpasličej planéty viditeľná hora vysoká 3,5 kilometra. Nachádza sa uprostred planiny a v okolí nie sú žiadne viditeľné stopy po impaktných kráteroch. To tiež naznačuje aktívne geologické procesy na povrchu Pluta.

Predtým astronómovia verili, že vysoké hory na malých nebeských telesách (najmä satelitoch obrovských planét) vznikajú v dôsledku ich gravitačnej interakcie s väčšími telesami.

Keďže v bezprostrednej blízkosti Pluta žiadne také nie sú, tento mechanizmus u neho nefunguje. To znamená, že nemusí fungovať pre iné telesá v Slnečnej sústave.

Vedci sa domnievali, že v takom vzdialenom a chladnom objekte, akým je Pluto, ktorý vznikol pred miliardami rokov, nemôžu nastať aktívne geologické procesy. Pravdepodobne je pre nich zdrojom energie vnútorné teplo uvoľnené v dôsledku rádioaktívnych reakcií v útrobách nebeského tela.

Larry Cederbloom z US Geological Survey vo Flagstaffe v severnej Arizone, ktorý sa kedysi zúčastnil na misii Voyager, si všimol podobnosti a rozdiely medzi Plutom a Tritonom, najväčším mesiacom Neptúna.

Podľa populárneho hľadiska sa Triton predtým nachádzal, podobne ako Pluto, v Kuiperovom páse, ale potom ho zajal Neptún a stal sa jeho satelitom. Na Tritone vedci tiež naznačujú existenciu kryovulkanizmu, ale ako zdroj vnútorného tepla je indikovaný prílivový vplyv Neptúna. Okrem toho má Triton, podobne ako Pluto, málo kráterov, no Neptúnov mesiac nemá vysoké hory.

Atmosféra

Stanica New Horizons objavila v blízkosti Pluta obrovskú atmosféru a plazmový chvost, ale nenašla žiadne známky magnetosféry. Podľa získaných údajov hrúbka atmosféry Pluta presahuje 1,6 tisíc kilometrov. V jeho horných vrstvách prevláda molekulárny dusík, v spodných vrstvách - metán a zložitejšie uhľovodíky.

Informácie z New Horizons boli prijaté približne hodinu po najbližšom priblížení stanice k Plutu. V tomto momente bol prístroj v tieni trpasličej planéty a jeho spektrograf zaznamenával zmeny v absorpcii ultrafialového žiarenia molekulárnym dusíkom v závislosti od osvetlenia atmosféry Pluta Slnkom.

NASA to demonštrovala v animácii. Západ slnka na ňom nastáva južne od „srdca“ Pluta (keď bola stanica vo vzdialenosti 48,2 tisíc kilometrov od jeho povrchu) a východ slnka nastáva severne od „chvosta“ oblasti veľrýb (keď je New Horizons 57 tisíc kilometrov od trpasličej planéty).

Inému vedeckému prístroju sa 1,5 hodiny po najbližšom priblížení k Plutu podarilo spozorovať studený plazmatický chvost v blízkosti trpasličej planéty. Ide o molekulárny dusík (ktorý má dostatok energie na to, aby prekonal slabú gravitáciu trpasličej planéty) ionizovaný ultrafialovým žiarením zo Slnka. Vo vesmíre v blízkosti Pluta sa slnečný vietor zrazí s takýmito iónmi a spomaľuje svoj pohyb a tiež možno vytvorí rázovú vlnu (na obrázku vyznačenú červenou farbou) a plazmový chvost (modrá oblasť) trpasličej planéty.

Atmosféra Pluta a plazmový chvost

To všetko umožnilo vedcom určiť rýchlosť straty hmoty Plutom - približne 500 ton za hodinu. Mars napríklad stráca len tonu za hodinu. SWAP uskutočnil svoje pozorovania vo vzdialenostiach od 68-tisíc do 77 kilometrov k povrchu Pluta, v rámci ktorých objavil oblasť obsahujúcu ióny dusíka. Dĺžku chvosta, ako aj presný typ častíc, ktoré ho tvoria, vedci z misie New Horizons zatiaľ neoznámili.

Misia New Horizons už bola považovaná za úspešnú. NASA na ňom dokončuje všeobecné monitorovanie Slnečnej sústavy a zameria sa na podrobné štúdium svetov, ktoré už automatické medziplanetárne stanice navštívili.

Na základe materiálov hi-news.ru, tape.ru