Exploración de Plutón por la nave espacial New Horizons. La sonda New Horizons ha superado el punto de mayor aproximación a Plutón: retransmisión online del programa New Horizons

>Cronología

Vehículo de lanzamiento: Atlas V 551 primera etapa; Centauro segunda etapa; Tercera etapa STAR 48B

Ubicación: Cabo Cañaveral, Florida

Trayectoria: A Plutón usando la gravedad de Júpiter.

Camino

Inicio del viaje: Los primeros 13 meses: retirada de la nave espacial y encendido de los instrumentos, calibración, ligera corrección de la trayectoria mediante maniobras y ensayo para el encuentro con Júpiter. New Horizons orbitó Marte el 7 de abril de 2006; También rastreó un pequeño asteroide, más tarde denominado "APL", en junio de 2006.

Júpiter: su máxima aproximación se produjo el 28 de febrero de 2007, a 51.000 millas por hora (unos 23 kilómetros por segundo). New Horizons voló de 3 a 4 veces más cerca de Júpiter que la nave espacial Cassini, que estaba a 2,3 millones de kilómetros (1,4 millones de millas) debido al gran tamaño del planeta.

Crucero interplanetario: Durante el viaje de aproximadamente 8 años a Plutón, se encendieron y probaron todos los instrumentos de la nave espacial, se ajustaron las trayectorias y se ensayó un encuentro con un planeta distante.

Durante el crucero, New Horizons también visitó las órbitas de Saturno (8 de junio de 2008), Urano (18 de marzo de 2011) y Neptuno (25 de agosto de 2014).

sistema plutón

En enero de 2015, New Horizons inició la primera de varias etapas de aproximación que culminarán con el primer sobrevuelo cercano de Plutón el 14 de julio de 2015. En su máxima aproximación, la nave pasará a unas 7.750 millas (12.500 kilómetros) de Plutón y a 17.900 millas (28.800 kilómetros) de Caronte.

Más allá de Plutón: el cinturón de Kuiper

La nave espacial tiene la capacidad de volar más allá del sistema de Plutón y explorar nuevos objetos del cinturón de Kuiper (KBO). Lleva combustible adicional de hidracina para el vuelo al complejo de defensa; El sistema de comunicaciones de la nave está diseñado para operar mucho más allá de la órbita de Plutón, y los instrumentos científicos pueden funcionar en condiciones peores que la tenue luz solar de Plutón.

Por ello, el equipo de New Horizons tuvo que emprender una búsqueda especial de pequeños cuerpos en el sistema OBE a los que la nave pudiera llegar. A principios de la década de 2000, el cinturón de Kuiper ni siquiera había sido descubierto. La Academia Nacional de Ciencias ordenará a New Horizons que vuele a pequeños OPC de 20 a 50 kilómetros (alrededor de 12 a 30 millas) de diámetro, que probablemente sean primitivos y menos informativos que planetas como Plutón.

En 2014, utilizando el Telescopio Espacial Hubble, los miembros del equipo científico de New Horizons descubrieron tres objetos dentro del OPC, todos de entre 20 y 55 kilómetros de diámetro. Las posibles fechas para su sobrevuelo son finales de 2018 o 2019, a una distancia de mil millones de millas de Plutón.

En el verano de 2015, después del sobrevuelo de Plutón, el equipo de New Horizons trabajará con la NASA para seleccionar al mejor candidato entre los tres. En otoño de 2015, los operadores arrancarán los motores a bordo de New Horizons en el momento óptimo para minimizar el combustible necesario para llegar al destino elegido y comenzar el viaje.

Todas las misiones de la NASA se esfuerzan por hacer algo más que un simple reconocimiento de sus objetivos principales, por lo que se les ha pedido que financien una misión ampliada. En 2016 se presentará una propuesta para seguir estudiando la industria de la defensa; Será evaluado por un panel independiente de expertos para determinar los méritos de tal movimiento: el equipo analizará la salud de la nave espacial y sus instrumentos, la contribución a la ciencia que New Horizons puede hacer al complejo militar-industrial, el costo de vuelo y exploración del punto objetivo en el Cinturón de Kuiper, y mucho más. .

Si la NASA aprueba la medida, New Horizons lanzaría una nueva misión en 2017, dando tiempo a su equipo para planificar un impacto que tendría lugar uno o dos años después.

El equipo de la misión New Horizons organizó una conferencia de prensa el 17 de julio de 2015 a las 20:00 hora de Moscú, en la que informaron los últimos datos sobre Plutón y su sistema recibidos de la estación interplanetaria automática. Los científicos del planeta enano descubrieron una llanura helada con una geología inusual, posible evidencia de la presencia de vientos y géiseres en el ex noveno planeta, así como una cola de plasma, y ​​estimaron el tamaño de lo que resultó ser una gigantesca atmósfera de Plutón. . Junto con la NASA, Science y New Scientist, Lenta.ru habla sobre esta y la futura exploración de mundos distantes.

Geología

Los científicos presentaron fotografías de alta resolución de la superficie de Plutón. Muestran características geológicas interesantes del planeta enano: colinas irregulares sobre las llanuras, una superficie estriada de los campos de hielo, probablemente debido a la erosión, así como canales que delimitan las llanuras de hielo. Se llamó especialmente la atención sobre las franjas oscuras en el hielo: posibles rastros de criovulcanismo, erupciones de géiseres, como las observadas en 1989 en la luna Tritón de Neptuno.

Cada vez se acumulan más pruebas de que en Plutón todavía se están produciendo procesos geológicos activos, y no simples fluctuaciones de temperatura y cambios en la velocidad del viento en su atmósfera enrarecida. Si el planeta enano fuera un mundo tranquilo, no se formarían altas montañas de hielo en sus llanuras, pero sí serían visibles rastros de cráteres de impacto.

Estas rocas de hielo, según los científicos, podrían haberse formado hace cien millones de años, y varias semanas antes de la aproximación de la estación a Plutón. Algo hace que el hielo de agua del que están hechas en gran parte las montañas se eleve desafiando la gravedad. Y los científicos no esperaban ver una llanura como ésta.

Cuando la estación New Horizons voló a la sombra de un planeta enano, fue posible analizar su atmósfera. En particular, se descubrió que de sus dos modelos, el turbulento y el tranquilo, lo más probable es que el segundo se corresponda con la realidad. Los datos obtenidos indican que la velocidad del viento en la superficie de Plutón es de 1 a 2 metros por segundo. Esto es suficiente para mover las partículas de hielo más pequeñas.

Imagen: NASA/JHUAPL/SWRI

Es probable que el viento contribuya a la erosión en la superficie de Plutón. Sin embargo, esto no responde a la pregunta de cómo se formó, por ejemplo, el monte Norgay, del que la NASA mostró un vídeo de su sobrevuelo. Está rodeada por una llanura helada y no está claro hasta qué punto la montaña es susceptible a los procesos de erosión.

La naturaleza de los canales poligonales que delimitan segmentos de la llanura de hielo tampoco está clara. Podrían haber surgido como resultado del enfriamiento y posterior compresión, o formarse como resultado de la convección de materia desde el interior del planeta enano hacia su atmósfera.

Los científicos también se sorprendieron al descubrir que la meseta del Sputnik está cubierta por una capa de hielo de monóxido de carbono. Se desconoce su grosor exacto, pero según los datos disponibles es claramente de más de un centímetro. Si no mucho más, lo más probable es que sea un análogo de la nieve acuática.

Sin embargo, no necesariamente cayó desde arriba. Los científicos no descartan que la "nieve" pueda haber llegado a la meseta desde las entrañas del planeta, en particular desde los géiseres. El viento podría esparcir la sustancia de los géiseres de manera uniforme por toda la meseta.

Las imágenes de la NASA publicadas el 15 de julio muestran una montaña de 3,5 kilómetros de altura en la superficie del planeta enano. Está situado en medio de una llanura y no hay rastros visibles de cráteres de impacto alrededor. Esto también indica procesos geológicos activos en la superficie de Plutón.

Anteriormente, los astrónomos creían que las altas montañas de los pequeños cuerpos celestes (en particular, los satélites de planetas gigantes) se forman como resultado de su interacción gravitacional con cuerpos más grandes. Como no existen tales en las inmediaciones de Plutón, este mecanismo no funciona para él. Esto significa que es posible que no funcione para otros cuerpos del Sistema Solar.

Los científicos creían que no podían ocurrir procesos geológicos activos en un objeto tan distante y frío como Plutón, que surgió hace miles de millones de años. Probablemente, la fuente de energía para ellos sea el calor interno liberado como resultado de reacciones radiactivas en las entrañas del cuerpo celeste.

Larry Sederbloom del Servicio Geológico de Estados Unidos en Flagstaff, en el norte de Arizona, que una vez participó en la misión Voyager, notó las similitudes y diferencias entre Plutón y Tritón, la luna más grande de Neptuno. Según el punto de vista popular, Tritón estuvo anteriormente ubicado, como Plutón, en el cinturón de Kuiper, pero luego fue capturado por Neptuno y se convirtió en su satélite. En Tritón, los científicos también sugieren la existencia de criovulcanismo, pero la influencia de las mareas de Neptuno se indica como una fuente de calor interno. Además, Tritón, como Plutón, tiene pocos cráteres, pero la luna de Neptuno no tiene montañas altas.

Se espera que la misión New Horizons completa dure entre 15 y 17 años.

New Horizons abandonó el área a la velocidad más rápida que cualquier nave espacial. En el momento en que se apagaron los motores, la velocidad era de 16,26 km/s (con respecto a la Tierra). La velocidad heliocéntrica era de 45 km/s, lo que permitiría a New Horizons escapar incluso sin una maniobra de asistencia gravitatoria cerca de Júpiter. Sin embargo, en 2015, la velocidad heliocéntrica del dispositivo era de aproximadamente 14,5 km/s, que es menor que la velocidad de la Voyager 1: 17,012 km/s (la Voyager 1 ganó mayor velocidad debido a la maniobra gravitacional adicional y).

Metas de la misión

Los principales objetivos de la misión son estudiar la formación del sistema Plutón-Caronte, la formación del cinturón de Kuiper y los procesos que tuvieron lugar en las primeras etapas de la evolución del sistema solar. La nave espacial estudiará la superficie y la atmósfera de los objetos del sistema Plutón, el entorno inmediato de Plutón. Se pueden realizar estudios similares para los objetos del cinturón de Kuiper en la misión ampliada.

En particular, se harán las siguientes observaciones científicas:

  • Mapeo de la superficie de Plutón y Caronte
  • Estudio de la geología y morfología de Plutón y Caronte.
  • Estudio de la atmósfera de Plutón y su dispersión en el espacio circundante.
  • Buscando la atmósfera de Caronte
  • Construyendo un mapa de temperatura superficial de Plutón y Caronte
  • Búsqueda de anillos y nuevos satélites de Plutón
  • Estudio de objetos del cinturón de Kuiper

New Horizons es una nave espacial de la NASA lanzada como parte del programa New Frontiers y diseñada para estudiar Plutón y su luna Caronte. New Horizons fue la primera en la historia en transmitir imágenes en color de un planeta enano y será la primera en estudiarlo a fondo. El dispositivo abandonó las proximidades de la Tierra a la velocidad más rápida entre los dispositivos conocidos. El dispositivo fue lanzado en enero de 2006 y casi diez años después, en el verano de 2015, llegará a Plutón. En total, la misión está diseñada hasta 2026.

A principios de 2019, la nave espacial New Horizons pasó junto al objeto más distante estudiado por los humanos: . A finales de enero, los investigadores mostraron uno cualitativo que todos tenían la impresión de que tenía la forma de una mancuerna. Resultó que esta idea era errónea: nuevas fotografías mostraban que el objeto tiene una forma aplanada, con una de las partes mucho más delgada que la otra.

A pesar de que el dispositivo se encuentra a una distancia de más de 160 millones de kilómetros de su objetivo, el planeta enano Ultima Thule (2014 MU69) con un diámetro de 15 a 20 kilómetros, la estación automática interplanetaria "" proporcionó la primera fotografía de el objeto de interés. La imagen del planeta enano fue obtenida utilizando la cámara telescópica Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) montada en el dispositivo el 16 de agosto y publicada por la agencia aeroespacial.