>Chronologie

Startfahrzeug: Atlas V 551 erste Stufe; Centaur zweite Stufe; STAR 48B dritte Stufe

Standort: Cape Canaveral, Florida

Flugbahn: Zu Pluto unter Nutzung der Schwerkraft des Jupiter.

Weg

Beginn der Reise: Die ersten 13 Monate – Entfernen des Raumschiffs und Einschalten der Instrumente, Kalibrierung, leichte Korrektur der Flugbahn durch Manöver und Probe für das Treffen mit Jupiter. New Horizons umkreiste am 7. April 2006 den Mars; Im Juni 2006 wurde auch ein kleiner Asteroid verfolgt, der später den Namen „APL“ erhielt.

Jupiter: Die größte Annäherung erfolgte am 28. Februar 2007 mit einer Geschwindigkeit von 51.000 Meilen pro Stunde (etwa 23 Kilometer pro Sekunde). New Horizons flog drei- bis viermal näher an Jupiter heran als die Raumsonde Cassini, die sich aufgrund der Größe des Planeten innerhalb einer Entfernung von 1,4 Millionen Meilen (2,3 Millionen Kilometern) befand.

Interplanetare Reise: Während der etwa achtjährigen Reise zum Pluto wurden alle Instrumente der Raumsonde eingeschaltet und getestet, Kursflugbahnen angepasst und eine Begegnung mit einem fernen Planeten geprobt.

Während der Kreuzfahrt besuchte New Horizons auch die Umlaufbahnen von Saturn (8. Juni 2008), Uranus (18. März 2011) und Neptun (25. August 2014).

Pluto-System

Im Januar 2015 begann New Horizons mit der ersten von mehreren Anflugphasen, die am 14. Juli 2015 im ersten nahen Vorbeiflug an Pluto gipfeln werden. Bei seiner größten Annäherung wird das Raumschiff etwa 7.750 Meilen (12.500 Kilometer) an Pluto und 17.900 Meilen (28.800 Kilometer) an Charon vorbeifliegen.

Jenseits von Pluto: Kuipergürtel

Das Raumschiff hat die Fähigkeit, über das Pluto-System hinauszufliegen und neue Kuipergürtel-Objekte (KBOs) zu erkunden. Es transportiert zusätzlichen Treibstoff Hydrazin für den Flug zum Verteidigungskomplex; Das Kommunikationssystem des Raumschiffs ist so konzipiert, dass es weit über die Umlaufbahn von Pluto hinaus funktioniert, und die wissenschaftlichen Instrumente können unter schlechteren Bedingungen als im schwachen Sonnenlicht von Pluto funktionieren.

Daher musste das New Horizons-Team eine spezielle Suche nach kleinen Körpern im OBE-System durchführen, die das Schiff erreichen konnte. Zu Beginn der 2000er Jahre war der Kuipergürtel noch nicht einmal entdeckt worden. Die Nationale Akademie der Wissenschaften wird New Horizons anweisen, zu kleinen OPCs mit einem Durchmesser von 20 bis 50 Kilometern zu fliegen, die wahrscheinlich primitiv und weniger informativ sind als Planeten wie Pluto.

Im Jahr 2014 entdeckten Mitglieder des Wissenschaftsteams New Horizons mit dem Hubble-Weltraumteleskop drei Objekte innerhalb des OPC – alle mit einem Durchmesser von 20 bis 55 Kilometern. Mögliche Termine für ihren Vorbeiflug sind Ende 2018 oder 2019 in einer Entfernung von einer Milliarde Meilen von Pluto.

Im Sommer 2015, nach dem Pluto-Vorbeiflug, wird das New Horizons-Team mit der NASA zusammenarbeiten, um den besten Kandidaten unter den dreien auszuwählen. Im Herbst 2015 werden die Betreiber die Motoren an Bord der New Horizons zum optimalen Zeitpunkt starten, um den Treibstoffbedarf zum Erreichen des gewählten Ziels und zum Beginn der Reise zu minimieren.

Bei allen NASA-Missionen geht es um mehr als nur die Aufklärung ihrer Hauptziele. Deshalb wurden sie gebeten, eine erweiterte Mission zu finanzieren. Im Jahr 2016 wird ein Vorschlag zur weiteren Untersuchung der Verteidigungsindustrie vorgelegt; Es wird von einem unabhängigen Expertengremium bewertet, um die Vorzüge eines solchen Schritts zu ermitteln: Das Team wird den Zustand des Raumfahrzeugs und seiner Instrumente, den wissenschaftlichen Beitrag, den New Horizons zum militärisch-industriellen Komplex leisten kann, und die Kosten analysieren des Fluges und der Erkundung des Zielpunkts im Kuipergürtel und vieles mehr. .

Wenn die NASA dem Umzug zustimmt, würde New Horizons 2017 eine neue Mission starten und seinem Team Zeit geben, einen Einschlag zu planen, der ein bis zwei Jahre später stattfinden würde.

Das Missionsteam von New Horizons organisierte am 17. Juli 2015 um 20:00 Uhr Moskauer Zeit eine Pressekonferenz, bei der es über die neuesten Daten über Pluto und sein System berichtete, die es von der automatischen interplanetaren Station erhalten hatte. Wissenschaftler auf dem Zwergplaneten entdeckten eine eisige Ebene mit ungewöhnlicher Geologie, mögliche Hinweise auf das Vorhandensein von Winden und Geysiren auf dem ehemaligen neunten Planeten, sowie einen Plasmaschweif und schätzten die Größe dessen, was sich als gigantische Atmosphäre von Pluto herausstellte . Gemeinsam mit NASA, Science und New Scientist spricht Lenta.ru über diese und die zukünftige Erforschung ferner Welten.

Geologie

Wissenschaftler präsentierten hochauflösende Fotos von Plutos Oberfläche. Sie zeigen interessante geologische Merkmale des Zwergplaneten – klumpige Hügel über den Ebenen, eine gerippte Oberfläche der Eisfelder, wahrscheinlich aufgrund von Erosion, sowie Kanäle, die die Eisebenen begrenzen. Besonderes Augenmerk wurde auf die fleckigen dunklen Streifen auf dem Eis gelegt – mögliche Spuren von Kryovulkanismus und Geysirausbrüchen, die gleichen, wie sie 1989 auf dem Neptunmond Triton beobachtet wurden.

Es häufen sich immer mehr Beweise dafür, dass auf Pluto immer noch geologische Prozesse aktiv ablaufen und nicht nur einfache Temperaturschwankungen und Änderungen der Windgeschwindigkeit in seiner verdünnten Atmosphäre. Wenn der Zwergplanet eine ruhige Welt wäre, würden sich auf seinen Ebenen keine hohen Eisberge bilden, aber Spuren von Einschlagskratern wären sichtbar.

Wissenschaftlern zufolge könnten diese Eisfelsen vor hundert Millionen Jahren entstanden sein, und zwar mehrere Wochen vor der Annäherung der Station an Pluto. Irgendetwas führt dazu, dass das Wassereis, aus dem Berge größtenteils bestehen, der Schwerkraft zum Trotz ansteigt. Und Wissenschaftler hatten nicht damit gerechnet, eine solche Ebene zu sehen.

Als die Station New Horizons im Schatten eines Zwergplaneten flog, war es möglich, dessen Atmosphäre zu analysieren. Insbesondere wurde festgestellt, dass von den beiden Modellen – turbulent und ruhig – das zweite höchstwahrscheinlich der Realität entspricht. Die erhaltenen Daten deuten darauf hin, dass die Windgeschwindigkeit an der Oberfläche von Pluto 1-2 Meter pro Sekunde beträgt. Dies reicht aus, um kleinste Eispartikel zu bewegen.

Bild: NASA/JHUAPL/SWRI

Wind trägt wahrscheinlich zur Erosion auf Plutos Oberfläche bei. Dies beantwortet jedoch nicht die Frage, wie beispielsweise der Mount Norgay entstanden ist, über den die NASA ein Video eines Vorbeiflugs gezeigt hat. Er ist von einer eisigen Ebene umgeben und es ist unklar, wie anfällig der Berg für Erosionsprozesse ist.

Auch die Beschaffenheit der polygonalen Kanäle, die Teile der Eisebene begrenzen, ist unklar. Sie könnten durch Abkühlung und anschließende Kompression entstanden sein oder durch Konvektion von Materie aus dem Inneren des Zwergplaneten in seine Atmosphäre entstanden sein.

Überrascht stellten die Wissenschaftler außerdem fest, dass das Sputnik-Plateau mit einer Schicht aus Kohlenmonoxid-Eis bedeckt ist. Seine genaue Dicke ist unbekannt, den verfügbaren Daten zufolge beträgt sie jedoch eindeutig mehr als einen Zentimeter. Wenn nicht viel mehr, dann handelt es sich höchstwahrscheinlich um ein Analogon zu Wasserschnee.

Es fiel jedoch nicht unbedingt von oben. Wissenschaftler schließen nicht aus, dass „Schnee“ aus dem Inneren des Planeten, insbesondere aus Geysiren, auf das Plateau gelangt sein könnte. Der Wind könnte die Substanz aus den Geysiren gleichmäßig über das Plateau verteilen.

Am 15. Juli veröffentlichte NASA-Bilder zeigen einen 3,5 Kilometer hohen Berg auf der Oberfläche des Zwergplaneten. Es liegt mitten in einer Ebene und es gibt keine sichtbaren Spuren von Einschlagskratern. Dies deutet auch auf aktive geologische Prozesse auf der Oberfläche von Pluto hin.

Bisher glaubten Astronomen, dass hohe Berge auf kleinen Himmelskörpern (insbesondere Satelliten von Riesenplaneten) aufgrund ihrer gravitativen Wechselwirkung mit größeren Körpern entstehen. Da es in der unmittelbaren Umgebung von Pluto keine solchen gibt, funktioniert dieser Mechanismus bei ihm nicht. Das bedeutet, dass es für andere Körper im Sonnensystem möglicherweise nicht funktioniert.

Wissenschaftler glaubten, dass in einem so entfernten und kalten Objekt wie Pluto, das vor Milliarden von Jahren entstand, keine aktiven geologischen Prozesse stattfinden könnten. Die Energiequelle für sie ist wahrscheinlich die innere Wärme, die durch radioaktive Reaktionen im Darm des Himmelskörpers freigesetzt wird.

Larry Cederbloom vom US Geological Survey in Flagstaff im Norden Arizonas, der einst an der Voyager-Mission teilnahm, bemerkte die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Pluto und Triton, Neptuns größtem Mond. Nach der landläufigen Meinung befand sich Triton zuvor wie Pluto im Kuipergürtel, wurde dann aber von Neptun eingefangen und wurde zu seinem Satelliten. Auf Triton deuten Wissenschaftler auch auf die Existenz von Kryovulkanismus hin, doch wird auf den Gezeiteneinfluss von Neptun als Quelle innerer Wärme hingewiesen. Darüber hinaus hat Triton wie Pluto wenige Krater, aber der Mond von Neptun hat keine hohen Berge.

Die gesamte Mission „New Horizons“ wird voraussichtlich 15 bis 17 Jahre dauern.

New Horizons verließ das Gebiet mit der schnellsten Geschwindigkeit aller Raumschiffe. Zum Zeitpunkt des Abstellens der Motoren betrug sie 16,26 km/s (relativ zur Erde). Die heliozentrische Geschwindigkeit betrug 45 km/s, was es New Horizons ermöglichen würde, auch ohne ein Schwerkraftunterstützungsmanöver in der Nähe von Jupiter zu entkommen. Im Jahr 2015 betrug die heliozentrische Geschwindigkeit des Geräts jedoch etwa 14,5 km/s, was weniger ist als die Geschwindigkeit von Voyager 1 – 17,012 km/s (Voyager 1 gewann durch das zusätzliche Gravitationsmanöver y an höherer Geschwindigkeit).

Missionsziele

Die Hauptziele der Mission sind die Untersuchung der Entstehung des Pluto-Charon-Systems, der Entstehung des Kuipergürtels und der Prozesse, die in den frühen Stadien der Entwicklung des Sonnensystems abliefen. Die Raumsonde wird die Oberfläche und Atmosphäre von Objekten im Pluto-System, der unmittelbaren Umgebung von Pluto, untersuchen. Ähnliche Studien sind für Kuipergürtelobjekte in der erweiterten Mission möglich.

Insbesondere werden folgende wissenschaftliche Beobachtungen gemacht:

• Kartierung der Oberfläche von Pluto und Charon
• Studium der Geologie und Morphologie von Pluto und Charon
• Untersuchung der Atmosphäre Plutos und ihrer Ausbreitung im umgebenden Raum
• Auf der Suche nach der Atmosphäre von Charon
• Erstellung einer Karte der Oberflächentemperaturen von Pluto und Charon
• Suche nach Ringen und neuen Satelliten von Pluto
• Untersuchung von Objekten des Kuipergürtels

New Horizons ist eine Raumsonde der NASA, die im Rahmen des New Frontiers-Programms gestartet wurde und für die Erforschung von Pluto und seinem Mond Charon konzipiert ist. New Horizons war der erste in der Geschichte, der Farbbilder eines Zwergplaneten übermittelt hat, und wird der erste sein, der ihn gründlich untersucht. Das Gerät verließ die Erdnähe mit der schnellsten Geschwindigkeit aller bekannten Geräte. Das Gerät wurde im Januar 2006 gestartet und fast zehn Jahre später, im Sommer 2015, wird es Pluto erreichen. Insgesamt ist die Mission bis 2026 ausgelegt.

Anfang 2019 flog die Raumsonde New Horizons am entferntesten von Menschen untersuchten Objekt vorbei – . Ende Januar zeigten Forscher ein qualitatives Exemplar, von dem jeder den Eindruck hatte, es habe die Form einer Hantel. Es stellte sich heraus, dass diese Idee falsch war – neue Fotos zeigten, dass das Objekt eine abgeflachte Form hatte, wobei einer der Teile viel dünner war als der andere.

Obwohl sich das Gerät in einer Entfernung von mehr als 160 Millionen Kilometern von seinem Ziel – dem Zwergplaneten Ultima Thule (2014 MU69) mit einem Durchmesser von 15 bis 20 Kilometern – befindet, lieferte die interplanetare automatische Station „“ das erste Foto von das interessierende Objekt. Das Bild des Zwergplaneten wurde am 16. August mit der auf dem Gerät montierten Teleskopkamera Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) aufgenommen und von der Luft- und Raumfahrtbehörde veröffentlicht