Utforskning av pluto med rymdfarkosten New Horizons. New Horizons-sonden har passerat punkten för närmast Pluto: sända New Horizons-programmet online

> Kronologi

Starta fordonet: Atlas V 551 första steget; Centaur andra steg; STAR 48B tredje steg

Plats: Cape Canaveral, Florida

Bana: Till Pluto med hjälp av Jupiters gravitation.

Väg

Resans början: De första 13 månaderna - avlägsnande av rymdskeppet och påslagning av instrumenten, kalibrering, lätt korrigering av banan med manövrar och repetition inför mötet med Jupiter. New Horizons kretsade kring Mars den 7 april 2006; den spårade också en liten asteroid, senare kallad "APL", i juni 2006.

Jupiter: Närmaste inflygning skedde den 28 februari 2007, i 51 000 miles per timme (cirka 23 kilometer per sekund). New Horizons flög 3 till 4 gånger närmare Jupiter än rymdfarkosten Cassini, som var inom 1,4 miljoner miles (2,3 miljoner kilometer) på grund av planetens stora storlek.

Interplanetarisk kryssning: Under den cirka 8 år långa resan till Pluto slogs alla rymdfarkostinstrument på och testades, kursbanor justerades och ett möte med en avlägsen planet repeterades.

Under kryssningen besökte New Horizons även Saturnus banor (8 juni 2008), Uranus (18 mars 2011) och Neptunus (25 augusti 2014).

Pluto system

I januari 2015 påbörjade New Horizons det första av flera inflygningssteg som kommer att kulminera i Plutos första förbiflygning den 14 juli 2015. På dess närmaste inflygning kommer farkosten att passera inom cirka 7 750 miles (12 500 kilometer) från Pluto och 17 900 miles (28 800 kilometer) från Charon.

Bortom Pluto: Kuiperbälte

Rymdfarkosten har förmågan att flyga bortom Pluto-systemet och utforska nya Kuiper Belt Objects (KBO). Den bär ytterligare hydrazinbränsle för flygningen till försvarskomplexet; Farkostens kommunikationssystem är utformat för att fungera långt bortom Plutos omloppsbana, och de vetenskapliga instrumenten kan fungera under förhållanden som är värre än Plutos svaga solljus.

Således var New Horizons-teamet tvunget att genomföra en speciell sökning efter små kroppar i OBE-systemet som fartyget kunde nå. I början av 2000-talet hade Kuiperbältet inte ens upptäckts. National Academy of Sciences kommer att styra New Horizons att flyga till små OPC med en diameter på 20 till 50 kilometer (cirka 12 till 30 miles), som sannolikt är primitiva och mindre informativa än planeter som Pluto.

2014, med hjälp av rymdteleskopet Hubble, upptäckte medlemmar av New Horizons vetenskapsteam tre objekt inom OPC - alla 20-55 kilometer tvärs över. Möjliga datum för deras förbiflygning är i slutet av 2018 eller 2019 på ett avstånd av en miljard miles från Pluto.

Sommaren 2015, efter Pluto-förbiflygningen, kommer New Horizons-teamet att arbeta med NASA för att välja ut den bästa kandidaten bland de tre. Hösten 2015 kommer operatörerna att starta motorerna ombord på New Horizons vid optimal tidpunkt för att minimera det bränsle som krävs för att nå den valda destinationen och påbörja resan.

Alla NASA-uppdrag strävar efter att göra mer än att bara spana in sina primära mål, så de har blivit ombedda att finansiera ett utökat uppdrag. Ett förslag om att ytterligare studera försvarsindustrin kommer att läggas fram under 2016; Det kommer att utvärderas av en oberoende panel av experter för att fastställa fördelarna med ett sådant drag: teamet kommer att analysera hälsan hos rymdfarkosten och dess instrument, det bidrag till vetenskapen som New Horizons kan ge till det militärindustriella komplexet, kostnaden av flygning och utforskning av målpunkten i Kuiperbältet och mycket mer. .

Om NASA godkänner flytten, skulle New Horizons lansera ett nytt uppdrag 2017, vilket ger sitt team tid att planera för en påverkan som skulle äga rum ett till två år senare.

New Horizons uppdragsteam anordnade en presskonferens den 17 juli 2015 klockan 20:00 Moskva-tid, där de rapporterade de senaste uppgifterna om Pluto och dess system från den automatiska interplanetära stationen. Forskare på dvärgplaneten upptäckte en isig slätt med ovanlig geologi, möjliga bevis på närvaron av vindar och gejsrar på den tidigare nionde planeten, såväl som en plasmasvans, och uppskattade storleken på vad som visade sig vara en gigantisk atmosfär av Pluto . Tillsammans med NASA, Science och New Scientist berättar Lenta.ru om detta och framtida utforskning av avlägsna världar.

Geologi

Forskare presenterade högupplösta fotografier av Plutos yta. De visar intressanta geologiska egenskaper hos dvärgplaneten - klumpiga kullar ovanför slätterna, en räfflad yta av isfälten, troligen på grund av erosion, samt kanaler som avgränsar isslätterna. Särskild uppmärksamhet drogs till de prickiga mörka ränderna på isen - möjliga spår av kryovulkanism, gejserutbrott, samma som de som observerades 1989 på Neptunus måne Triton.

Fler och fler bevis ackumuleras som tyder på att geologiska processer fortfarande aktivt förekommer på Pluto, och inte bara enkla temperaturfluktuationer och förändringar i vindhastigheten i dess sällsynta atmosfär. Om dvärgplaneten var en tyst värld skulle höga isberg inte bildas på dess slätter, men spår av nedslagskratrar skulle vara synliga.

Dessa isstenar, enligt forskare, kunde ha bildats för hundra miljoner år sedan, och flera veckor innan stationens närmande till Pluto. Något får vattenisen som berg till stor del består av att resa sig i trots av gravitationen. Och forskare förväntade sig inte att se en sådan slätt som denna.

När New Horizons-stationen flög i skuggan av en dvärgplanet var det möjligt att analysera dess atmosfär. I synnerhet upptäcktes det att av dess två modeller - turbulent och lugn, troligen motsvarar den andra verkligheten. De erhållna uppgifterna indikerar att vindhastigheten vid ytan av Pluto är 1-2 meter per sekund. Detta är tillräckligt för att flytta de minsta ispartiklarna.

Bild: NASA/JHUAPL/SWRI

Vind bidrar sannolikt till erosion på Plutos yta. Detta svarar dock inte på frågan om hur till exempel Mount Norgay bildades, en video av en förbiflygning som visades av NASA. Det är omgivet av en isig slätt, och det är oklart hur känsligt berget är för erosionsprocesser.

Naturen hos de polygonala kanalerna som avgränsar segment av isslätten är också oklar. De kunde ha uppstått som ett resultat av avkylning och efterföljande kompression, eller bildat som ett resultat av konvektion av materia från dvärgplanetens inre till dess atmosfär.

Forskare blev också förvånade över att upptäcka att Sputnikplatån är täckt med ett lager av kolmonoxidis. Dess exakta tjocklek är okänd, men enligt tillgängliga data är den tydligt mer än en centimeter. Om inte mycket mer, så är det troligen en analog av vattensnö.

Den föll dock inte nödvändigtvis uppifrån. Forskare utesluter inte att "snö" kan ha kommit upp på platån från planetens tarmar, i synnerhet från gejsrar. Vinden kunde sprida ämnet från gejsrarna jämnt över platån.

NASA-bilder publicerade den 15 juli visar ett 3,5 kilometer högt berg på ytan av dvärgplaneten. Den ligger mitt på en slätt, och det finns inga synliga spår av nedslagskratrar runt omkring. Detta indikerar också aktiva geologiska processer på ytan av Pluto.

Tidigare trodde astronomer att höga berg på små himlakroppar (särskilt satelliter från gigantiska planeter) bildas som ett resultat av deras gravitationsinteraktion med större kroppar. Eftersom det inte finns några sådana i omedelbar närhet av Pluto, fungerar inte denna mekanism för den. Det betyder att det kanske inte fungerar för andra kroppar i solsystemet.

Forskare trodde att aktiva geologiska processer inte kunde inträffa i ett så avlägset och kallt objekt som Pluto, som uppstod för miljarder år sedan. Förmodligen är energikällan för dem den inre värme som frigörs som ett resultat av radioaktiva reaktioner i himlakroppens tarmar.

Larry Sederbloom från US Geological Survey i Flagstaff i norra Arizona, som en gång deltog i Voyager-uppdraget, noterade likheterna och skillnaderna mellan Pluto och Triton, Neptunus största måne. Enligt en populär synpunkt låg Triton tidigare, liksom Pluto, i Kuiperbältet, men infångades sedan av Neptunus och blev dess satellit. På Triton föreslår forskare också förekomsten av kryovulkanism, men tidvatteninflytande från Neptunus indikeras som en källa till inre värme. Dessutom har Triton, liksom Pluto, få kratrar, men Neptunus måne har inga höga berg.

Hela New Horizons-uppdraget förväntas pågå i 15-17 år.

New Horizons lämnade området med den snabbaste hastigheten av alla rymdfarkoster. I det ögonblick motorerna stängdes av var det 16,26 km/s (i förhållande till jorden). Den heliocentriska hastigheten var 45 km/s, vilket skulle tillåta New Horizons att fly även utan en gravitationsmanöver nära Jupiter. Men 2015 var enhetens heliocentriska hastighet cirka 14,5 km/s, vilket är mindre än hastigheten för Voyager 1 - 17,012 km/s (Voyager 1 fick högre hastighet på grund av den extra gravitationsmanövern y).

Uppdragsmål

De huvudsakliga målen för uppdraget är att studera bildandet av Pluto-Charon-systemet, bildandet av Kuiperbältet och de processer som inträffade i de tidiga stadierna av solsystemets utveckling. Rymdfarkosten kommer att studera ytan och atmosfären hos föremål i Plutosystemet, Plutos omedelbara miljö. Liknande studier är möjliga för Kuiperbältsobjekt i det utökade uppdraget.

I synnerhet kommer följande vetenskapliga observationer att göras:

  • Kartläggning av ytan av Pluto och Charon
  • Studie av Plutos och Charons geologi och morfologi
  • Studie av Plutos atmosfär och dess spridning i det omgivande rummet
  • Söker efter Charons atmosfär
  • Konstruera en yttemperaturkarta över Pluto och Charon
  • Sök efter ringar och nya satelliter från Pluto
  • Studie av Kuiperbältsobjekt

New Horizons är en NASA-rymdfarkost som lanseras som en del av New Frontiers-programmet och utformad för att studera Pluto och dess måne Charon. New Horizons var den första i historien att överföra färgbilder av en dvärgplanet och kommer att vara den första att studera den grundligt. Enheten lämnade jordens närhet med den snabbaste hastigheten av kända enheter. Enheten lanserades i januari 2006 och nästan tio år senare, till sommaren 2015, kommer den att nå Pluto. Totalt är uppdraget utformat till 2026.

I början av 2019 flög rymdfarkosten New Horizons förbi det mest avlägsna föremål som studerats av människor - . I slutet av januari visade forskare en kvalitativ en av vilken alla hade intrycket att den hade formen av en hantel. Det visade sig att denna idé var fel - nya bilder visade att föremålet har en tillplattad form, med en av delarna mycket tunnare än den andra.

Trots det faktum att enheten är placerad på ett avstånd av mer än 160 miljoner kilometer från sitt mål - dvärgplaneten Ultima Thule (2014 MU69) med en diameter på 15-20 kilometer - gav den interplanetära automatiska stationen "" det första fotografiet av föremålet av intresse. Bilden av dvärgplaneten erhölls med hjälp av Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) teleskopkamera monterad på enheten den 16 augusti och publicerad av flyg- och rymdbyrån