การสำรวจดาวพลูโตโดยยานอวกาศนิวฮอไรซันส์ ยานสำรวจนิวฮอริซอนส์ผ่านจุดที่เข้าใกล้ดาวพลูโตมากที่สุดแล้ว นั่นคือรายการนิวฮอริซอนส์ที่ออกอากาศทางออนไลน์

>ลำดับเหตุการณ์

เปิดตัวรถ: Atlas V 551 ด่านแรก; เซนทอร์ระยะที่สอง; สตาร์ 48B ด่านที่สาม

ที่ตั้ง: เคปคานาเวอรัล ฟลอริดา

วิถี: ถึงดาวพลูโตโดยใช้แรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดี

เส้นทาง

จุดเริ่มต้นของการเดินทาง: 13 เดือนแรก - การถอดยานอวกาศออกและเปิดเครื่องมือ การปรับเทียบ การแก้ไขวิถีเล็กน้อยโดยใช้การซ้อมรบและการซ้อมเพื่อพบกับดาวพฤหัสบดี นิวฮอริซอนส์โคจรรอบดาวอังคารเมื่อวันที่ 7 เมษายน พ.ศ. 2549 มันยังติดตามดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กซึ่งต่อมามีชื่อว่า "เอพีแอล" ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2549

ดาวพฤหัสบดี: การเข้าใกล้ที่ใกล้ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2550 ด้วยความเร็ว 51,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (ประมาณ 23 กิโลเมตรต่อวินาที) นิวฮอริซอนส์บินเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีมากกว่ายานอวกาศแคสสินี 3 ถึง 4 เท่า ซึ่งอยู่ในรัศมี 1.4 ล้านไมล์ (2.3 ล้านกิโลเมตร) เนื่องจาก ขนาดใหญ่ดาวเคราะห์

การล่องเรือระหว่างดาวเคราะห์: ในระหว่างการเดินทางประมาณ 8 ปีสู่ดาวพลูโต เครื่องมือของยานอวกาศทั้งหมดถูกเปิดและทดสอบ มีการปรับวิถีการเคลื่อนที่ และการซักซ้อมการเผชิญหน้ากับดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล

ในระหว่างการล่องเรือ นิวฮอริซอนส์ยังได้เยี่ยมชมวงโคจรของดาวเสาร์ (8 มิถุนายน 2551), ดาวยูเรนัส (18 มีนาคม 2554) และดาวเนปจูน (25 สิงหาคม 2557)

ระบบดาวพลูโต

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2558 นิวฮอริซอนส์ได้เริ่มเข้าใกล้ระยะแรกจากหลายระยะซึ่งจะถึงจุดสูงสุดในการบินผ่านดาวพลูโตอย่างใกล้ชิดครั้งแรกในวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2558 หากเข้าใกล้ที่สุด ยานลำนี้จะแล่นผ่านดาวพลูโตประมาณ 12,500 กิโลเมตร และชารอน 17,900 ไมล์ (28,800 กิโลเมตร)

นอกเหนือจากดาวพลูโต: แถบไคเปอร์

ยานอวกาศมีความสามารถในการบินเกินระบบดาวพลูโตและสำรวจวัตถุในแถบไคเปอร์ (KOs) ใหม่ โดยบรรทุกเชื้อเพลิงไฮดราซีนเพิ่มเติมสำหรับการบินไปยังศูนย์ป้องกัน ระบบสื่อสารของยานได้รับการออกแบบให้ทำงานได้ไกลเกินวงโคจรของดาวพลูโต และเครื่องมือวิทยาศาสตร์สามารถทำงานได้ในสภาวะที่เลวร้ายยิ่งกว่าแสงแดดสลัวของดาวพลูโต

ดังนั้น ทีมงานนิวฮอริซอนส์จึงต้องทำการค้นหาวัตถุขนาดเล็กในระบบ OBE ที่เรือสามารถเข้าถึงได้เป็นพิเศษ ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 แถบไคเปอร์ไม่เคยถูกค้นพบด้วยซ้ำ สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจะสั่งให้นิวฮอริซอนส์บินไปยังโอพีซีขนาดเล็กที่มีรัศมี 20 ถึง 50 กิโลเมตร (ประมาณ 12 ถึง 30 ไมล์) ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเป็นเพียงดาวเคราะห์ดึกดำบรรพ์และให้ข้อมูลน้อยกว่าดาวเคราะห์อย่างดาวพลูโต

ในปี 2014 สมาชิกของทีมวิทยาศาสตร์นิวฮอไรซันส์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลค้นพบวัตถุสามชิ้นภายใน OPC ซึ่งทั้งหมดมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20-55 กิโลเมตร วันที่เป็นไปได้สำหรับการบินผ่านคือปลายปี 2561 หรือในปี 2562 ที่ระยะทางหนึ่งพันล้านไมล์จากดาวพลูโต

ในฤดูร้อนปี 2558 หลังจากที่ดาวพลูโตบินผ่าน ทีมนิวฮอริซอนส์จะทำงานร่วมกับ NASA เพื่อเลือกผู้สมัครที่ดีที่สุดจากทั้งสามคน ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2558 ผู้ประกอบการใน เวลาที่เหมาะสมที่สุดจะสตาร์ทเครื่องยนต์บนเรือ New Horizons เพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงที่จำเป็นในการไปถึงจุดหมายปลายทางที่เลือกและเริ่มการเดินทาง

ภารกิจทั้งหมดของ NASA มุ่งมั่นที่จะทำมากกว่าการลาดตระเวนวัตถุประสงค์หลัก ดังนั้นพวกเขาจึงถูกขอให้สนับสนุนทุนสำหรับภารกิจขยาย ข้อเสนอเพื่อศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศจะถูกนำเสนอในปี 2559 จะได้รับการประเมินโดยคณะผู้เชี่ยวชาญอิสระเพื่อพิจารณาถึงข้อดีของการเคลื่อนไหวดังกล่าว: ทีมงานจะวิเคราะห์สุขภาพของยานอวกาศและเครื่องมือของมัน การมีส่วนร่วมทางวิทยาศาสตร์ที่ New Horizons สามารถสร้างให้กับศูนย์อุตสาหกรรมการทหาร ต้นทุน การบินและการสำรวจจุดเป้าหมายในแถบไคเปอร์ และอื่นๆ อีกมากมาย

หาก NASA อนุมัติความเคลื่อนไหวดังกล่าว New Horizons จะเปิดตัวภารกิจใหม่ในปี 2560 โดยให้เวลาทีมในการวางแผนสำหรับผลกระทบที่จะเกิดขึ้นหนึ่งถึงสองปีให้หลัง

ทีมงานภารกิจ New Horizons ได้จัดงานแถลงข่าวในวันที่ 17 กรกฎาคม 2558 เวลา 20.00 น. ตามเวลามอสโก ซึ่งพวกเขารายงานข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับดาวพลูโตและระบบของมันที่ได้รับจากสถานีอวกาศอัตโนมัติ นักวิทยาศาสตร์บนดาวเคราะห์แคระดวงนี้ค้นพบที่ราบน้ำแข็งซึ่งมีธรณีวิทยาที่ไม่ธรรมดา หลักฐานที่เป็นไปได้ของการมีอยู่ของลมและไกเซอร์บนดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ในอดีต รวมถึงหางพลาสมา และประเมินขนาดของสิ่งที่กลายเป็นบรรยากาศขนาดมหึมาของดาวพลูโต . Lenta.ru ร่วมกับ NASA วิทยาศาสตร์ และนักวิทยาศาสตร์หน้าใหม่ พูดคุยเกี่ยวกับเรื่องนี้และการสำรวจโลกอันห่างไกลในอนาคต

ธรณีวิทยา

นักวิทยาศาสตร์นำเสนอภาพถ่ายพื้นผิวดาวพลูโตที่มีความละเอียดสูง พวกมันแสดงลักษณะทางธรณีวิทยาที่น่าสนใจของดาวเคราะห์แคระดวงนี้ เช่น เนินเขาที่เป็นก้อนอยู่เหนือที่ราบ พื้นผิวซี่โครงของทุ่งน้ำแข็ง ซึ่งอาจเกิดจากการกัดเซาะ เช่นเดียวกับช่องแคบที่กั้นเขตที่ราบน้ำแข็ง ความสนใจเป็นพิเศษถูกดึงไปที่แถบสีเข้มด่างบนน้ำแข็ง - ร่องรอยที่เป็นไปได้ของ cryovolcanism, การปะทุของไกเซอร์ เช่นเดียวกับที่พบในปี 1989 บนดวงจันทร์ Triton ของดาวเนปจูน

มีหลักฐานสะสมมากขึ้นเรื่อยๆ ที่บ่งชี้ว่ากระบวนการทางธรณีวิทยายังคงเกิดขึ้นบนดาวพลูโต ไม่ใช่แค่ความผันผวนของอุณหภูมิและการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมในชั้นบรรยากาศที่บริสุทธิ์เท่านั้น หากดาวเคราะห์แคระเป็นโลกที่เงียบสงบ ภูเขาน้ำแข็งสูงจะไม่ก่อตัวบนที่ราบ แต่จะมองเห็นร่องรอยของหลุมอุกกาบาตที่พุ่งชน

นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าหินน้ำแข็งเหล่านี้อาจก่อตัวขึ้นเมื่อร้อยล้านปีก่อน และหลายสัปดาห์ก่อนที่สถานีจะเข้าใกล้ดาวพลูโต บางสิ่งบางอย่างทำให้น้ำแข็งในน้ำซึ่งส่วนใหญ่สร้างขึ้นจากภูเขาเพิ่มขึ้นโดยไม่ยอมรับแรงโน้มถ่วง และนักวิทยาศาสตร์ไม่คาดคิดว่าจะได้เห็นที่ราบเช่นนี้

เมื่อสถานีนิวฮอริซอนส์บินไปในร่มเงาของดาวเคราะห์แคระดวงหนึ่ง ก็เป็นไปได้ที่จะวิเคราะห์บรรยากาศของมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพบว่าในสองโมเดล - ปั่นป่วนและสงบ ส่วนใหญ่แล้วอันที่สองจะสอดคล้องกับความเป็นจริง ข้อมูลที่ได้ระบุว่าความเร็วลมที่พื้นผิวดาวพลูโตอยู่ที่ 1-2 เมตรต่อวินาที นี่ก็เพียงพอที่จะเคลื่อนย้ายอนุภาคน้ำแข็งที่เล็กที่สุดได้

ภาพ: NASA/JHUAPL/SWRI

ลมมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดการกัดเซาะบนพื้นผิวดาวพลูโต อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ตอบคำถามว่า Mount Norgay ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร ซึ่งเป็นวิดีโอการบินผ่านที่ NASA แสดงให้เห็น มันถูกล้อมรอบด้วยที่ราบน้ำแข็ง และไม่มีความชัดเจนว่าภูเขามีความอ่อนไหวต่อกระบวนการกัดเซาะเพียงใด

ธรรมชาติของช่องโพลีกอนอลที่กั้นแบ่งส่วนของที่ราบน้ำแข็งยังไม่ชัดเจนเช่นกัน พวกมันอาจเกิดขึ้นจากการเย็นตัวลงและการบีบอัดตามมา หรือก่อตัวขึ้นจากการพาสสารจากภายในของดาวเคราะห์แคระไปสู่ชั้นบรรยากาศของมัน

นักวิทยาศาสตร์ยังต้องประหลาดใจเมื่อพบว่าที่ราบสูงสปุตนิกถูกปกคลุมไปด้วยชั้นน้ำแข็งคาร์บอนมอนอกไซด์ ไม่ทราบความหนาที่แน่นอน แต่จากข้อมูลที่มีอยู่ เห็นได้ชัดว่ามีขนาดมากกว่าหนึ่งเซนติเมตร ถ้าไม่มากไปกว่านี้ก็เป็นไปได้มากว่ามันจะเป็นแบบอะนาล็อกของหิมะน้ำ

อย่างไรก็ตาม ไม่จำเป็นต้องตกลงมาจากด้านบนเสมอไป นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ปฏิเสธว่า "หิมะ" อาจเข้ามาบนที่ราบสูงจากส่วนลึกของโลกได้ โดยเฉพาะจากไกเซอร์ ลมสามารถกระจายสารจากไกเซอร์ให้ทั่วที่ราบสูง

ภาพของ NASA ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม แสดงให้เห็นภูเขาสูง 3.5 กิโลเมตรบนพื้นผิวของดาวเคราะห์แคระดวงนี้ ตั้งอยู่กลางที่ราบ และไม่มีร่องรอยหลุมอุกกาบาตที่กระทบให้เห็นรอบๆ นอกจากนี้ยังบ่งบอกถึงกระบวนการทางธรณีวิทยาที่ทำงานอยู่บนพื้นผิวดาวพลูโต

ก่อนหน้านี้ นักดาราศาสตร์เชื่อว่าภูเขาสูงบนเทห์ฟากฟ้าขนาดเล็ก (โดยเฉพาะดาวเทียมของดาวเคราะห์ยักษ์) ก่อตัวขึ้นอันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาโน้มถ่วงของพวกมันกับวัตถุที่ใหญ่กว่า เนื่องจากไม่มีสิ่งดังกล่าวในบริเวณใกล้ดาวพลูโต กลไกนี้จึงใช้ไม่ได้ผล ซึ่งหมายความว่ามันอาจไม่ทำงานกับวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ากระบวนการทางธรณีวิทยาไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในวัตถุที่อยู่ห่างไกลและเย็น เช่น ดาวพลูโต ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีก่อน อาจเป็นไปได้ว่าแหล่งพลังงานสำหรับพวกเขาคือความร้อนภายในที่ปล่อยออกมาซึ่งเป็นผลมาจากปฏิกิริยากัมมันตภาพรังสีในลำไส้ของเทห์ฟากฟ้า

Larry Cederbloom จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาในแฟลกสตาฟทางตอนเหนือของรัฐแอริโซนา ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเข้าร่วมในภารกิจโวเอเจอร์ กล่าวถึงความเหมือนและความแตกต่างระหว่างดาวพลูโตและไทรทัน ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเนปจูน ตามมุมมองที่ได้รับความนิยม ก่อนหน้านี้ไทรตันเคยพบตำแหน่งเช่นเดียวกับดาวพลูโตในแถบไคเปอร์ แต่ต่อมาถูกเนปจูนยึดครองและกลายเป็นดาวเทียมของมัน สำหรับไทรตัน นักวิทยาศาสตร์ยังแนะนำการมีอยู่ของภูเขาไฟด้วยความเย็นจัด แต่อิทธิพลของกระแสน้ำจากดาวเนปจูนถูกระบุว่าเป็นแหล่งความร้อนภายใน นอกจากนี้ ไทรทันก็มีหลุมอุกกาบาตน้อยเช่นเดียวกับดาวพลูโต แต่ดวงจันทร์ของดาวเนปจูนไม่มีภูเขาสูง

ภารกิจนิวฮอริซอนส์เต็มรูปแบบคาดว่าจะใช้เวลา 15-17 ปี

นิวฮอริซอนส์ออกจากพื้นที่ด้วยความเร็วที่เร็วที่สุดในบรรดายานอวกาศใดๆ ในขณะที่เครื่องยนต์ดับอยู่ที่ 16.26 กม./วินาที (สัมพันธ์กับโลก) ความเร็วเฮลิโอเซนตริกอยู่ที่ 45 กม./วินาที ซึ่งจะทำให้นิวฮอริซอนส์สามารถหลบหนีได้แม้จะไม่มีแรงโน้มถ่วงช่วยเคลื่อนเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีก็ตาม อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2558 ความเร็วเฮลิโอเซนทริคของอุปกรณ์อยู่ที่ประมาณ 14.5 กม./วินาที ซึ่งน้อยกว่าความเร็วของยานโวเอเจอร์ 1 - 17.012 กม./วินาที (ยานโวเอเจอร์ 1 ได้รับความเร็วมากขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนตัวด้วยแรงโน้มถ่วงเพิ่มเติม y)

เป้าหมายภารกิจ

เป้าหมายหลักของภารกิจคือเพื่อศึกษาการก่อตัวของระบบดาวพลูโต-คารอน การก่อตัวของแถบไคเปอร์ และกระบวนการที่เกิดขึ้นในระยะแรกของวิวัฒนาการของระบบสุริยะ ยานอวกาศจะศึกษาพื้นผิวและบรรยากาศของวัตถุในระบบดาวพลูโตซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมใกล้เคียงของดาวพลูโต การศึกษาที่คล้ายกันนี้เป็นไปได้สำหรับวัตถุในแถบไคเปอร์ในภารกิจขยาย

โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะมีการสังเกตทางวิทยาศาสตร์ดังต่อไปนี้:

  • การทำแผนที่พื้นผิวดาวพลูโตและชารอน
  • ศึกษาธรณีวิทยาและสัณฐานวิทยาของดาวพลูโตและชารอน
  • ศึกษาบรรยากาศของดาวพลูโตและการแพร่กระจายของมันสู่อวกาศโดยรอบ
  • ตามหาบรรยากาศชารอน
  • การสร้างแผนที่อุณหภูมิพื้นผิวของดาวพลูโตและชารอน
  • ค้นหาวงแหวนและดาวเทียมใหม่ของดาวพลูโต
  • การศึกษาวัตถุในแถบไคเปอร์

นิวฮอริซอนส์เป็นยานอวกาศของนาซ่าที่เปิดตัวโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการนิวฟรอนเทียร์ส และออกแบบมาเพื่อศึกษาดาวพลูโตและดวงจันทร์ชารอนของมัน นิวฮอริซอนส์เป็นดาวเทียมดวงแรกในประวัติศาสตร์ที่ส่งภาพสีของดาวเคราะห์แคระ และจะเป็นคนแรกที่ศึกษาดาวเคราะห์อย่างละเอียด อุปกรณ์ดังกล่าวออกจากบริเวณใกล้เคียงโลกด้วยความเร็วที่เร็วที่สุดในบรรดาอุปกรณ์ที่รู้จัก อุปกรณ์นี้เปิดตัวในเดือนมกราคม พ.ศ. 2549 และเกือบสิบปีให้หลัง ภายในฤดูร้อนปี พ.ศ. 2558 อุปกรณ์จะไปถึงดาวพลูโต โดยรวมแล้วภารกิจนี้ได้รับการออกแบบจนถึงปี 2569

เมื่อต้นปี 2562 ยานอวกาศ New Horizons บินผ่านวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดที่ผู้คนศึกษา - . เมื่อปลายเดือนมกราคม นักวิจัยได้แสดงให้เห็นคุณภาพที่ทุกคนรู้สึกว่ามีรูปร่างเหมือนดัมเบล ปรากฎว่าแนวคิดนี้ผิด ภาพถ่ายใหม่แสดงให้เห็นว่าวัตถุนั้นมีรูปร่างแบน โดยมีส่วนหนึ่งส่วนใดบางกว่าส่วนอื่นมาก

แม้ว่าอุปกรณ์จะอยู่ห่างจากเป้าหมายมากกว่า 160 ล้านกิโลเมตร แต่ดาวเคราะห์แคระ Ultima Thule (2014 MU69) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15-20 กิโลเมตร - สถานีอัตโนมัติระหว่างดาวเคราะห์ "" ได้ให้ภาพถ่ายแรกของ วัตถุที่น่าสนใจ ภาพถ่ายของดาวเคราะห์แคระดวงนี้ได้รับจากกล้องส่องทางไกล Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) ที่ติดตั้งบนอุปกรณ์เมื่อวันที่ 16 สิงหาคม และเผยแพร่โดยหน่วยงานการบินและอวกาศ