Exploração de Plutão pela espaçonave New Horizons. A sonda New Horizons ultrapassou o ponto de maior aproximação de Plutão: transmissão online do programa New Horizons

>Cronologia

Veículo de lançamento: Primeiro estágio do Atlas V 551; Segundo estágio do Centauro; Terceiro estágio STAR 48B

Localização: Cabo Canaveral, Flórida

Trajetória: Para Plutão usando a gravidade de Júpiter.

Caminho

Início da viagem: Primeiros 13 meses - retirada da espaçonave e acendimento dos instrumentos, calibração, leve correção da trajetória por meio de manobras e ensaio para o encontro com Júpiter. A New Horizons orbitou Marte em 7 de abril de 2006; também rastreou um pequeno asteróide, mais tarde denominado "APL", em junho de 2006.

Júpiter: A aproximação mais próxima ocorreu em 28 de fevereiro de 2007, a 51.000 milhas por hora (cerca de 23 quilômetros por segundo). A New Horizons voou 3 a 4 vezes mais perto de Júpiter do que a sonda Cassini, que estava a 1,4 milhões de milhas (2,3 milhões de quilómetros) devido a tamanho grande planetas.

Cruzeiro interplanetário: Durante a viagem de aproximadamente 8 anos até Plutão, todos os instrumentos da espaçonave foram ligados e testados, as trajetórias do curso foram ajustadas e um encontro com um planeta distante foi ensaiado.

Durante o cruzeiro, a New Horizons também visitou as órbitas de Saturno (8 de junho de 2008), Urano (18 de março de 2011) e Netuno (25 de agosto de 2014).

Sistema Plutão

Em janeiro de 2015, a New Horizons iniciou a primeira de várias etapas de aproximação que culminarão no primeiro sobrevôo próximo de Plutão em 14 de julho de 2015. Na sua maior aproximação, a nave passará a cerca de 7.750 milhas (12.500 quilómetros) de Plutão e 17.900 milhas (28.800 quilómetros) de Caronte.

Além de Plutão: Cinturão de Kuiper

A espaçonave tem a capacidade de voar além do sistema de Plutão e explorar novos objetos do Cinturão de Kuiper (KBOs). Ele carrega combustível hidrazina adicional para o voo até o complexo de defesa; O sistema de comunicações da nave foi concebido para operar muito além da órbita de Plutão, e os instrumentos científicos podem funcionar em condições piores do que a fraca luz solar de Plutão.

Assim, a equipe da New Horizons teve que realizar uma busca especial por pequenos corpos no sistema OBE que a nave pudesse alcançar. No início dos anos 2000, o Cinturão de Kuiper nem sequer tinha sido descoberto. A Academia Nacional de Ciências orientará a New Horizons a voar até pequenos OPCs com 20 a 50 quilómetros (cerca de 12 a 30 milhas) de diâmetro, que são provavelmente primitivos e menos informativos do que planetas como Plutão.

Em 2014, usando o Telescópio Espacial Hubble, membros da equipa científica da New Horizons descobriram três objetos dentro do OPC – todos com 20-55 quilómetros de diâmetro. As datas possíveis para o seu sobrevôo são no final de 2018 ou 2019, a uma distância de um bilhão de milhas de Plutão.

No verão de 2015, após o sobrevôo de Plutão, a equipe da New Horizons trabalhará com a NASA para selecionar o melhor candidato entre os três. No outono de 2015, os operadores em momento ideal dará partida nos motores a bordo da New Horizons para minimizar o combustível necessário para chegar ao destino escolhido e iniciar a viagem.

Todas as missões da NASA esforçam-se por fazer mais do que apenas o reconhecimento dos seus objectivos primários, por isso foi-lhes pedido que financiassem uma missão alargada. Uma proposta para aprofundar o estudo da indústria de defesa será apresentada em 2016; Será avaliado por um painel independente de especialistas para determinar os méritos de tal movimento: a equipe analisará a saúde da espaçonave e seus instrumentos, a contribuição para a ciência que a New Horizons pode dar ao complexo militar-industrial, o custo de voo e exploração do ponto alvo no Cinturão de Kuiper e muito mais.

Se a NASA aprovar a medida, a New Horizons lançará uma nova missão em 2017, dando à sua equipa tempo para planear um impacto que ocorreria um ou dois anos depois.

A equipe da missão New Horizons organizou uma conferência de imprensa em 17 de julho de 2015 às 20h, horário de Moscou, na qual relataram os últimos dados sobre Plutão e seu sistema recebidos da estação interplanetária automática. Cientistas do planeta anão descobriram uma planície gelada com geologia incomum, possíveis evidências da presença de ventos e gêiseres no antigo nono planeta, bem como uma cauda de plasma, e estimaram o tamanho do que acabou sendo uma gigantesca atmosfera de Plutão . Juntamente com a NASA, a Science e a New Scientist, Lenta.ru fala sobre esta e a futura exploração de mundos distantes.

Geologia

Os cientistas apresentaram fotografias de alta resolução da superfície de Plutão. Eles mostram características geológicas interessantes do planeta anão - colinas irregulares acima das planícies, uma superfície nervurada dos campos de gelo, provavelmente devido à erosão, bem como canais que delimitam as planícies de gelo. Foi dada especial atenção às listras escuras manchadas no gelo - possíveis vestígios de criovulcanismo, erupções de gêiseres, as mesmas observadas em 1989 na lua de Netuno, Tritão.

Mais e mais evidências estão se acumulando indicando que processos geológicos ainda ocorrem ativamente em Plutão, e não apenas simples flutuações de temperatura e mudanças na velocidade do vento em sua atmosfera rarefeita. Se o planeta anão fosse um mundo tranquilo, altas montanhas de gelo não se formariam nas suas planícies, mas seriam visíveis vestígios de crateras de impacto.

Estas rochas geladas, segundo os cientistas, podem ter-se formado há cem milhões de anos, e várias semanas antes da aproximação da estação a Plutão. Algo faz com que o gelo de água que compõe as montanhas suba, desafiando a gravidade. E os cientistas não esperavam ver uma planície como esta.

Quando a estação New Horizons voou na sombra de um planeta anão, foi possível analisar sua atmosfera. Em particular, descobriu-se que dos seus dois modelos - turbulento e calmo, muito provavelmente o segundo corresponde à realidade. Os dados obtidos indicam que a velocidade do vento na superfície de Plutão é de 1 a 2 metros por segundo. Isso é suficiente para mover as menores partículas de gelo.

Imagem: NASA/JHUAPL/SWRI

O vento provavelmente contribui para a erosão na superfície de Plutão. No entanto, isto não responde à questão de como, por exemplo, o Monte Norgay foi formado, um vídeo de um sobrevoo que foi mostrado pela NASA. É cercada por uma planície gelada e não está claro quão suscetível a montanha é aos processos de erosão.

A natureza dos canais poligonais que delimitam segmentos da planície de gelo também não é clara. Eles poderiam ter surgido como resultado do resfriamento e subsequente compressão, ou formados como resultado da convecção de matéria do interior do planeta anão para sua atmosfera.

Os cientistas também ficaram surpresos ao descobrir que o planalto do Sputnik está coberto por uma camada de gelo de monóxido de carbono. A sua espessura exata é desconhecida, no entanto, de acordo com os dados disponíveis, é claramente superior a um centímetro. Se não muito mais, provavelmente é um análogo da neve aquática.

No entanto, não caiu necessariamente de cima. Os cientistas não descartam que a “neve” possa ter chegado ao planalto vinda das entranhas do planeta, em particular dos gêiseres. O vento poderia espalhar a substância dos gêiseres uniformemente pelo planalto.

Imagens da NASA publicadas em 15 de julho mostram uma montanha de 3,5 quilômetros de altura na superfície do planeta anão. Ele está localizado no meio de uma planície e não há vestígios visíveis de crateras de impacto ao redor. Isto também indica processos geológicos ativos na superfície de Plutão.

Anteriormente, os astrônomos acreditavam que altas montanhas em pequenos corpos celestes (em particular, satélites de planetas gigantes) eram formadas como resultado de sua interação gravitacional com corpos maiores. Como não existem nas imediações de Plutão, este mecanismo não funciona para ele. Isso significa que pode não funcionar para outros corpos do Sistema Solar.

Os cientistas acreditavam que processos geológicos ativos não poderiam ocorrer em um objeto tão distante e frio como Plutão, que surgiu há bilhões de anos. Provavelmente, a fonte de energia para eles é o calor interno liberado como resultado de reações radioativas nas entranhas do corpo celeste.

Larry Cederbloom, do Serviço Geológico dos EUA em Flagstaff, no norte do Arizona, que já participou na missão Voyager, notou as semelhanças e diferenças entre Plutão e Tritão, a maior lua de Neptuno. Segundo o ponto de vista popular, Tritão estava anteriormente localizado, como Plutão, no cinturão de Kuiper, mas foi capturado por Netuno e tornou-se seu satélite. Em Tritão, os cientistas também sugerem a existência de criovulcanismo, mas a influência das marés de Netuno é indicada como fonte de calor interno. Além disso, Tritão, assim como Plutão, possui poucas crateras, mas a lua de Netuno não possui montanhas altas.

A missão completa da New Horizons deverá durar de 15 a 17 anos.

A New Horizons deixou a área na velocidade mais rápida de qualquer espaçonave. No momento em que os motores foram desligados, eram 16,26 km/s (em relação à Terra). A velocidade heliocêntrica era de 45 km/s, o que permitiria à New Horizons escapar mesmo sem uma manobra de assistência gravitacional perto de Júpiter. No entanto, em 2015, a velocidade heliocêntrica do dispositivo era de cerca de 14,5 km/s, que é menor que a velocidade da Voyager 1 - 17,012 km/s (a Voyager 1 ganhou maior velocidade devido à manobra gravitacional adicional y).

Metas da Missão

Os principais objetivos da missão são estudar a formação do sistema Plutão-Caronte, a formação do Cinturão de Kuiper e os processos que ocorreram nas fases iniciais da evolução do Sistema Solar. A espaçonave estudará a superfície e a atmosfera de objetos no sistema de Plutão, o ambiente imediato de Plutão. Estudos semelhantes são possíveis para objetos do cinturão de Kuiper na missão estendida.

Em particular, serão feitas as seguintes observações científicas:

  • Mapeando a superfície de Plutão e Caronte
  • Estudo da geologia e morfologia de Plutão e Caronte
  • Estudo da atmosfera de Plutão e sua dispersão no espaço circundante
  • Procurando pela atmosfera de Caronte
  • Construindo um mapa de temperatura da superfície de Plutão e Caronte
  • Procure anéis e novos satélites de Plutão
  • Estudo de objetos do Cinturão de Kuiper

New Horizons é uma espaçonave da NASA lançada como parte do programa Novas Fronteiras e projetada para estudar Plutão e sua lua Caronte. A New Horizons foi a primeira na história a transmitir imagens coloridas de um planeta anão e será a primeira a estudá-lo minuciosamente. O dispositivo deixou as proximidades da Terra na velocidade mais rápida entre os dispositivos conhecidos. O aparelho foi lançado em janeiro de 2006 e quase dez anos depois, no verão de 2015, chegará a Plutão. No total, a missão está projetada até 2026.

No início de 2019, a espaçonave New Horizons passou pelo objeto mais distante estudado pelas pessoas - . No final de janeiro, os pesquisadores mostraram um qualitativo em que todos ficaram com a impressão de ter o formato de um haltere. Descobriu-se que essa ideia estava errada – novas fotos mostraram que o objeto tem formato achatado, com uma das partes bem mais fina que a outra.

Apesar de o dispositivo estar localizado a uma distância de mais de 160 milhões de quilômetros de seu alvo - o planeta anão Ultima Thule (2014 MU69) com um diâmetro de 15 a 20 quilômetros - a estação automática interplanetária "" forneceu a primeira fotografia de o objeto de interesse. A imagem do planeta anão foi obtida por meio da câmera telescópica Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) montada no aparelho no dia 16 de agosto e publicada pela agência aeroespacial