Průzkum pluta kosmickou lodí New Horizons. Sonda New Horizons prošla bodem nejbližšího přiblížení k Plutu: online vysílání programu New Horizons

> Chronologie

Spouštěcí vozidlo: Atlas V 551 první stupeň; Kentaur druhý stupeň; STAR 48B třetí stupeň

Umístění: Cape Canaveral, Florida

Trajektorie: K Plutu pomocí Jupiterovy gravitace.

Cesta

Začátek cesty: Prvních 13 měsíců - sejmutí sondy a zapnutí přístrojů, kalibrace, mírná korekce trajektorie pomocí manévrů a nácvik setkání s Jupiterem. New Horizons obíhal Mars 7. dubna 2006; v červnu 2006 také sledovala malý asteroid, později pojmenovaný „APL“.

Jupiter: K největšímu přiblížení došlo 28. února 2007 rychlostí 51 000 mil za hodinu (asi 23 kilometrů za sekundu). New Horizons letěla 3 až 4krát blíže k Jupiteru než sonda Cassini, která byla na vzdálenost 2,3 milionu kilometrů. velká velikost planety.

Meziplanetární plavba: Během přibližně 8leté cesty k Plutu byly zapnuty a otestovány všechny přístroje kosmické lodi, upraveny trajektorie kurzu a nacvičeno setkání se vzdálenou planetou.

Během plavby New Horizons navštívila také dráhy Saturnu (8. června 2008), Uranu (18. března 2011) a Neptunu (25. srpna 2014).

soustava Pluto

V lednu 2015 zahájila společnost New Horizons první z několika fází přiblížení, které vyvrcholí prvním blízkým průletem kolem Pluta 14. července 2015. Při svém největším přiblížení proletí loď ve vzdálenosti asi 7 750 mil (12 500 kilometrů) od Pluta a 17 900 mil (28 800 kilometrů) od Charonu.

Za Plutem: Kuiperův pás

Kosmická loď má schopnost letět za systém Pluto a prozkoumat nové objekty Kuiperova pásu (KBO). Nese další hydrazinové palivo pro let do obranného komplexu; Komunikační systém plavidla je navržen tak, aby fungoval i daleko za oběžnou dráhou Pluta a vědecké přístroje mohou fungovat i za podmínek horších, než je slabé sluneční světlo Pluta.

Tým New Horizons tak musel provést speciální pátrání po malých tělesech v systému OBE, kam by se loď mohla dostat. Na počátku roku 2000 nebyl Kuiperův pás ani objeven. Národní akademie věd nasměruje New Horizons k letu k malým OPC o průměru 20 až 50 kilometrů (asi 12 až 30 mil), které jsou pravděpodobně primitivní a méně informativní než planety, jako je Pluto.

V roce 2014 objevili členové vědeckého týmu New Horizons pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu v OPC tři objekty – všechny o průměru 20–55 kilometrů. Možná data jejich průletu jsou na konci roku 2018 nebo v roce 2019 ve vzdálenosti miliardy mil od Pluta.

V létě 2015, po průletu Pluta, bude tým New Horizons spolupracovat s NASA na výběru nejlepšího kandidáta ze tří. Na podzim 2015 operátoři v optimální čas nastartuje motory na palubě New Horizons, aby se minimalizovalo palivo potřebné k dosažení zvoleného cíle a zahájení cesty.

Všechny mise NASA se snaží dělat víc než jen průzkum svých primárních cílů, proto byly požádány o financování rozšířené mise. Návrh na další studium obranného průmyslu bude předložen v roce 2016; Bude vyhodnocena nezávislou komisí odborníků, aby určila přednosti takového kroku: tým bude analyzovat zdraví kosmické lodi a jejích přístrojů, přínos pro vědu, který může New Horizons přinést vojensko-průmyslovému komplexu, náklady letu a průzkumu cílového bodu v Kuiperově pásu a mnoho dalšího.

Pokud NASA tento krok schválí, New Horizons zahájí novou misi v roce 2017, což dá svému týmu čas naplánovat dopad, který by se uskutečnil o jeden až dva roky později.

Tým mise New Horizons uspořádal 17. července 2015 ve 20:00 moskevského času tiskovou konferenci, na které informoval o nejnovějších datech o Plutu a jeho systému přijatých z automatické meziplanetární stanice. Vědci na trpasličí planetě objevili ledovou pláň s neobvyklou geologií, možnými důkazy o přítomnosti větrů a gejzírů na bývalé deváté planetě a také plazmovým ohonem a odhadli velikost toho, co se ukázalo jako gigantická atmosféra Pluta. . Spolu s NASA, Science a New Scientist hovoří Lenta.ru o tomto a budoucím průzkumu vzdálených světů.

Geologie

Vědci představili fotografie povrchu Pluta ve vysokém rozlišení. Ukazují zajímavé geologické rysy trpasličí planety – hrbolaté kopce nad pláněmi, žebrovaný povrch ledových polí, pravděpodobně v důsledku eroze, a také kanály vymezující ledové pláně. Zvláštní pozornost přitahovaly skvrnité tmavé pruhy na ledu - možné stopy kryovulkanismu, erupce gejzírů, stejné jako ty, které byly pozorovány v roce 1989 na Neptunově měsíci Triton.

Shromažďuje se stále více důkazů, které naznačují, že na Plutu stále aktivně probíhají geologické procesy, a nejen jednoduché teplotní výkyvy a změny rychlosti větru v jeho řídké atmosféře. Pokud by byla trpasličí planeta tichým světem, na jejích pláních by nevznikaly vysoké ledové hory, ale byly by vidět stopy po impaktních kráterech.

Tyto ledové skály se podle vědců mohly vytvořit před sto miliony let a několik týdnů před přiblížením stanice k Plutu. Něco způsobuje, že vodní led, ze kterého jsou hory z velké části vyrobeny, se zvedá navzdory gravitaci. A vědci nečekali, že uvidí takovou pláň, jako je tato.

Když stanice New Horizons letěla ve stínu trpasličí planety, bylo možné analyzovat její atmosféru. Zejména se zjistilo, že z jejích dvou modelů – turbulentního a klidného, ​​nejspíš ten druhý odpovídá skutečnosti. Získaná data ukazují, že rychlost větru na povrchu Pluta je 1-2 metry za sekundu. To stačí k pohybu nejmenších částeček ledu.

Obrázek: NASA/JHUAPL/SWRI

Vítr pravděpodobně přispívá k erozi na povrchu Pluta. To však neodpovídá na otázku, jak vznikla například hora Norgay, video z průletu, které ukázala NASA. Obklopuje ji ledová pláň a není jasné, jak moc je hora náchylná na erozní procesy.

Povaha polygonálních kanálů vymezujících segmenty ledové pláně je rovněž nejasná. Mohly vzniknout v důsledku ochlazování a následné komprese, nebo vznikly v důsledku konvekce hmoty z nitra trpasličí planety do její atmosféry.

Vědci byli také překvapeni zjištěním, že plošina Sputnik je pokryta vrstvou ledu s oxidem uhelnatým. Jeho přesná tloušťka není známa, nicméně podle dostupných údajů je jednoznačně více než jeden centimetr. Pokud ne mnohem víc, pak se s největší pravděpodobností jedná o analog vodního sněhu.

Nemusí však nutně spadnout shůry. Vědci nevylučují, že se „sníh“ mohl na náhorní plošinu dostat z útrob planety, zejména z gejzírů. Vítr mohl látku z gejzírů rovnoměrně šířit po náhorní plošině.

Snímky NASA zveřejněné 15. července ukazují 3,5 kilometru vysokou horu na povrchu trpasličí planety. Nachází se uprostřed pláně a kolem nejsou žádné viditelné stopy po impaktních kráterech. To také ukazuje na aktivní geologické procesy na povrchu Pluta.

Dříve se astronomové domnívali, že vysoké hory na malých nebeských tělesech (zejména na satelitech obřích planet) vznikají jako výsledek jejich gravitační interakce s většími tělesy. Jelikož v bezprostřední blízkosti Pluta žádné takové nejsou, tento mechanismus u něj nefunguje. To znamená, že nemusí fungovat pro jiná tělesa ve Sluneční soustavě.

Vědci se domnívali, že v tak vzdáleném a chladném objektu, jakým je Pluto, které vzniklo před miliardami let, nemohlo dojít k aktivním geologickým procesům. Zdrojem energie je pro ně pravděpodobně vnitřní teplo uvolněné v důsledku radioaktivních reakcí v útrobách nebeského tělesa.

Larry Cederbloom z US Geological Survey ve Flagstaffu v severní Arizoně, který se kdysi účastnil mise Voyager, zaznamenal podobnosti a rozdíly mezi Plutem a Tritonem, největším měsícem Neptunu. Podle populárního pohledu se Triton dříve nacházel, stejně jako Pluto, v Kuiperově pásu, ale poté byl zajat Neptunem a stal se jeho satelitem. Na Tritonu vědci také naznačují existenci kryovulkanismu, ale slapový vliv Neptunu je indikován jako zdroj vnitřního tepla. Navíc Triton, stejně jako Pluto, má málo kráterů, ale Neptunův měsíc nemá vysoké hory.

Očekává se, že plná mise New Horizons potrvá 15-17 let.

New Horizons opustily oblast nejvyšší rychlostí ze všech kosmických lodí. V okamžiku vypnutí motorů to bylo 16,26 km/s (vzhledem k Zemi). Heliocentrická rychlost byla 45 km/s, což by New Horizons umožnilo uniknout i bez gravitačního asistenčního manévru poblíž Jupiteru. V roce 2015 však byla heliocentrická rychlost zařízení asi 14,5 km/s, což je méně než rychlost Voyageru 1 - 17,012 km/s (Voyager 1 získal větší rychlost díky dodatečnému gravitačnímu manévru y).

Cíle mise

Hlavními cíli mise je studovat formování systému Pluto-Charon, formování Kuiperova pásu a procesy, ke kterým došlo v raných fázích vývoje Sluneční soustavy. Kosmická loď bude studovat povrch a atmosféru objektů v systému Pluto, bezprostředním prostředí Pluta. Podobné studie jsou možné pro objekty Kuiperova pásu v rozšířené misi.

Zejména budou provedena tato vědecká pozorování:

  • Mapování povrchu Pluta a Charonu
  • Studium geologie a morfologie Pluta a Charonu
  • Studium atmosféry Pluta a jeho rozptylu do okolního prostoru
  • Hledání atmosféry Charonu
  • Sestrojení mapy povrchové teploty Pluta a Charonu
  • Hledejte prstence a nové satelity Pluta
  • Studie objektů Kuiperova pásu

New Horizons je kosmická loď NASA vypuštěná v rámci programu New Frontiers a určená ke studiu Pluta a jeho měsíce Charon. New Horizons byla první v historii, která přenesla barevné snímky trpasličí planety a bude první, kdo ji důkladně prostuduje. Zařízení opustilo blízkost Země nejvyšší rychlostí ze známých zařízení. Zařízení bylo spuštěno v lednu 2006 a téměř o deset let později, v létě 2015, dosáhne Pluta. Celkově je mise navržena do roku 2026.

Na začátku roku 2019 proletěla sonda New Horizons kolem nejvzdálenějšího objektu, který lidé zkoumali - . Koncem ledna vědci ukázali kvalitativní, z nichž všichni měli dojem, že má tvar činky. Ukázalo se, že tato myšlenka byla mylná – nové fotografie ukázaly, že objekt má zploštělý tvar, přičemž jedna z částí je mnohem tenčí než druhá.

Navzdory skutečnosti, že se zařízení nachází ve vzdálenosti více než 160 milionů kilometrů od svého cíle - trpasličí planety Ultima Thule (2014 MU69) o průměru 15-20 kilometrů - poskytla meziplanetární automatická stanice "" první fotografii objekt zájmu. Snímek trpasličí planety byl získán pomocí teleskopické kamery Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) namontované na zařízení 16. srpna a zveřejněné leteckou agenturou