Зонд «Новые горизонты» - это первый космический аппарат, созданный чтобы достичь Плутона, и научная информация, которую он за свой полет собрал, в конечном счете перепишет наш учебник по этому крошечному ледяному миру, о котором мы знаем так мало.
Миссия «Новых горизонтов» во многом уникальна и даже имеет несколько секретов на борту.
Перед вами 11 любопытных фактов о невероятной миссии на Плутон.
Запуск «Новых горизонтов» стал самым быстрым в истории
19 января 2006 года NASA прицепило космический аппарат «Новые горизонты» на вершину ракеты «Атлас-V» и запустило в космос. Это был самый быстрый запуск в истории - была достигнута скорость свыше 58 000 км/ч. Спустя всего девять часов после запуска аппарат уже достиг Луны. Астронавтам программы «Аполлон» понадобилось три дня, чтобы до нее добраться. Зонд «Новые горизонты» долетел до нее в восемь раз быстрее.
Когда был запущен зонд «Новые горизонты», Плутон был еще планетой
Когда был запущен зонд, ученые уже обеспокоенно шептались о статусе Плутона в числе планет. Это потому, что в 2005 году был обнаружен объект Эрис, размером с Плутон, и астрономам нужно было решить, станет ли Эрис десятой планетой или же проще пересмотреть определение планеты.
В конечном итоге Плутон перестал быть планетой через пять месяцев после запуска «Новых горизонтов».
Несмотря на то, что зонд «Новые горизонты» был создан для Плутона, он заглянул и к Юпитеру
В 2007 году аппарат «Новые горизонты» провел важную встречу с Юпитером. Космическому аппарату была нужна мощная гравитация гигантской планеты, которая ускорила зонд подобно выстрелу из рогатки в направлении Плутона. Этот облет был успешным и разогнал зонд еще на 14 500 км/ч.
Зонд «Новые горизонты» сделал первое видео извержения внеземного вулкана
Один из спутников Юпитера Ио обслуживает более четырех сотен вулканов, что делает его самым геологически активным и сухим объектом в нашей Солнечной системе. Когда зонд «Новые горизонты» приближался к Юпитеру, он сделал серию снимков Ио, которые выявили вулканические всплески на поверхности.
Все вместе, эти снимки позволили создать первое видео извергающегося вулкана за пределами Земли.
«Новые горизонты» везет прах открывателя Плутона Клайда Томбо
Томбо открыл эту карликовую планету в 1930 году, а спустя 67 лет, умирая, попросил отправить свой прах в космос. NASA поместило горсть его праха в верхнюю часть аппарата «Новые горизонты», прежде чем он был запущен в 2006 году. Его останки «посетили» планету, которую он открыл. Однако пепел Томбо - это всего один из ряда секретов на борту «Новых горизонтов».
Зонд «Новые горизонты» работает на ядерном топливе
Зонд «Новые горизонты» летит так далеко от Солнца, что не может рассчитывать на солнечные батареи для генерации энергии. Вместо этого его ядерная батарея преобразует излучение от распада атомов плутония в электричество, питая таким образом его двигатель и инструменты на борту, чтобы он собрал максимум возможной информации.
Такие батареи в дефиците. У NASA, к примеру, осталось плутония на пару таких. И производить пока не собираются.
На борту «Новых горизонтов» семь инструментов, два из них названы в честь героев телесериала 50-х
Пять из семи инструментов «Новых горизонтов» представлены акронимами. Некоторые из них звучат знакомо вроде PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) и REX (Radio Science Experiment).
Два инструмента без акронимов в своих названиях - это Ralph и Alice (Ральф и Алиса). Ральф будет помогать ученым изучать геологию и состав поверхности Плутона, тогда как Алиса займется изучением атмосферы Плутона. Ральф и Алиса (или Элис) - два главных персонажа в телесериале 50-х годов «Молодожены» (Honeymooners).
Все инструменты «Новых горизонтов» работают с минимальным потреблением энергии, особенно камера Ralph
Хотя камера Ralph и была построена больше 10 лет назад, она представляет собой одну из самых хитроумных камер, когда-либо созданных. Она весит порядка 10 килограммов и требует столько же энергии при работе, как небольшая настольная лампа.
Этот мощный инструмент может разглядеть детали поверхности Плутона до 60 метров в поперечнике.
Сейчас «Новые горизонты» летит через космос на скорости 50 000 км/ч. Если в него попадет кусок льда или пыли, космический аппарат будет уничтожен еще до того, как получит шанс отправить данные назад, в центр управления полетами.
«Даже крошечные частицы размером с рисовое зерно могут быть смертельными для аппарата «Новые горизонты», поскольку движемся мы очень быстро», - говорит Алан Штерн, главный исследователь «Новых горизонтов».
Миссия не закончится Плутоном
Если с Плутоном все пойдет как надо или у «Новых горизонтов» останется достаточно топлива, зонд полетит дальше, чтобы изучить еще хотя бы один объект в регионе Солнечной системы за пределами наших планет в поясе Койпера.
Этот пояс находится на границе нашей Солнечной системы и в 20 раз шире, чем пояс астероидов, который отделяет Марс от Юпитера. Астрономы думают, что он может хранить обломки небесных объектов, оставшихся со времен формирования нашей Солнечной системы.
Прошло 26 лет с тех пор, как мы в последний раз «впервые» взглянули на планету
Последний раз, когда это происходило, было в 1989 году, когда «Вояджер» пролетел мимо Нептуна. С тех пор мы не исследовали новых миров. Нынешний пролет Плутона - исторический.
Зонд «Новые горизонты» (англ. New Horizons), запущенный в 2006 году Национальным Космическим Агентством, преодолев около 5 миллиардов километров, приступил к исследованию планеты Плутон. Уже получены первые снимки карликовой планеты, пока еще, правда, не очень хорошего качества, но уже пригодные для корректировки траектории космического аппарата.
Также установленные на борту аппарата «Новые горизонты» (New Horizons) датчики плазмы и пыли приступили к исследованию среды в поясе Койпера.
Приоритетной задачей зонда New Horizons стоимостью в 700 миллионов долларов станет картографирование состава и температуры поверхности планеты Плутон и его крупнейшего спутника Харона (пока известно всего пять), изучение их геологического строения, исследование атмосферы Плутона. «Новые горизонты» также будет вести поиск неизвестных колец и спутников в этой системе.
Масса New Horizons
– 478 кг,
Масса топлива на борту зонда
– 80 кг,
Размеры аппарата «Новые горизонты»
- 2,2×2,7×3,2 метра.
Оборудование на борту космического аппарата „Новые горизонты“ расширит имеющиеся данные о поверхности и атмосфере Плутона и его спутника Харона», - заявляют руководители миссии. Рассмотрим же подробнее, о каком именно оборудовании зонда New Horizons идет речь.
|
Прибор |
Название |
Назначение |
|
Ультрафиолетовый спектрометр |
Alice (имя собственное) |
Изучение состава атмосферы и структуры поверхности карликовой планеты Плутон. |
|
Обзорная фотокамера |
Работает в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн. |
|
|
LORRI (Long - Range Reconnaissance Imager ) |
Предназначен для детальной съемки (с разрешением в 5 микрорадиан) и съемки с большого расстояния. |
|
|
Измеритель параметров частиц солнечного ветра |
SWAP (Solar Wind Analyzer for Pluto ) |
Определение наличия магнитосферы у Плутона и скорости утечки его атмосферы. |
|
Спектрометр энергетических частиц |
EPSSI (Energetic Particle Spectrometer Science Investigation ) |
Поиск покидающих атмосферу Плутона нейтральных атомов и получающих заряд при взаимодействии с солнечным ветром. |
|
Детектор пыли |
SDC (Student Dust Counter ) |
Измерение концентрации пылевых частиц в поясе Койпера. |
|
Радиоспектрометр |
REX (Radio EXperiment ) |
Исследование структуры атмосферы Плутона, тепловых свойств его поверхности и измерение массы Плутона, Харона и ещё не выбранных объектов пояса Койпера. |
Кроме того, аппарат New Horizons снабжен мощной системой связи с Землей. Система связи состоит из передающих антенн и множества усилителей сигнала. На случай поломки ключевые устройства в системе связи продублированы. Скорость передачи данных с Плутона на Землю составит 768 бит/с, 1 Мб будет передаваться три часа. Скорость эта крайне низкая и данные будут передаваться в течение полутора лет. Однако передача основных данных будет осуществляться в первую очередь и по времени займет примерно 40 дней.
Для запуска зонда New Horizons использовалась американская ракета-носитель «Атлас-5» в конфигурации «551», что было обусловлено необходимостью значительного ускорения аппарата и является наиболее тяжёлым вариантом этой ракеты из использованных на 2012 год.
Планета Плутон
является одной из крупнейших (известных на сегодняшний день) карликовых планет Солнечной системы, расположенной в поясе Койпера – области Солнечной системы от орбиты Нептуна (30 а.е. от Солнца) до 55 а.е. до Солнца. Масса Плутона в пять раз меньше массы Луны, а объем меньше в три раза.
Орбита Плутона представляет собой сильно вытянутый эллипс с эксцентриситетом 0,25. (Чем больше эксцентриситет, тем более вытянутым является эллипс орбиты. Для сравнения: эксцентриситет Земли равен 0,017 и ее орбита близка к окружности.) В перигелии своей орбиты (наиболее близкой точке к Солнцу) Плутон находится на расстоянии 29,6 а.е. (4,4 млрд км) от Солнца, а в афелии (наиболее удаленной точке от Солнца) – на расстоянии 49,3 а.е. (7,4 млрд км). Полный оборот Плутона вокруг Солнца осуществляется за 248 земных лет.
Плутон был открыт в 1930 году и до 2006 года считался десятой планетой Солнечной системы, вращающейся вокруг Солнца. Однако в 2006 году МАС определился с термином «планета» и Плутон не подпал под это определение. Поэтому для тел, подобных Плутону, было придумано название «карликовая планета». Тем более что в конце ХХ-начале ХХI века было открыто еще несколько объектов, по характеристикам близкие Плутону (например, карликовые планеты Хаумеа и Макемаке). Большинство объектов пояса Койпера (ОПК) состоят из горных пород и льда.
В качестве малой планеты Плутону был присвоен номер 134340 в каталоге Центра малых планет (ЦМП). Однако некоторые ученые не согласны с данным решением и ратуют за обратную переквалификацию Плутона в статус полноценных планет Солнечной системы.
Из-за большой удаленности от Земли, Плутон является одной из самых малоизученных объектов Солнечной системы. «Новые горизонты» - первая миссия, направленная к карликовой планете. Исследователи NASA возлагают большие надежды на миссию New Horizons, ожидая в скором будущем ошеломляющие открытия, вплоть до обнаружения новых планет Солнечной системы и расширения ее нынешних границ (о чем вполне определенно говорит и название миссии).
«Мы направляемся к одной из исходных планет Пояса Койпера. Миссия перевернет наши представления о том, как ведут себя планеты пояса», - пояснил член миссии Уильям МакКиннон. По его мнению, небольшие ледяные миры типа Плутона, вероятно, наиболее распространенный тип планет во всей Вселенной.
Свой путь к орбите планеты Плутон зонд New Horizons начал более девяти лет назад 19 января 2006 года . Зонд был запущен с рекордной для космических аппаратов скоростью – 16,6 км/с относительно Земли. Относительно Солнца его скорость составила 45 км/с, что позволило бы ему уйти за пределы Солнечной системы и без ускорения у орбиты Юпитера.
7 апреля 2006 года зонд «Новые горизонты» пересек орбиту Марса. Зонд в это время находился на расстоянии 243 млн км от Солнца, скорость его составляла 21 км/с.
28 февраля 2007 года зонд «Новые горизонты» пролетел мимо Юпитера на расстоянии 2305 млн км, ускорившись в поле его тяготения. Попутно New Horizons сделал фотографии планеты и ее спутников. Далее около восьми лет аппарат «спал», медленно вращаясь и раз в неделю подавая сигнал, что на борту все нормально. Однако примерно раз в год зонд просыпался на 50 дней для проведения калибровки приборов и научных наблюдений.
30 июля 2010 года зонд New Horizons сфотографировал планету Нептун и спутник его Тритон с помощью камеры LORRI.
6 декабря 2014 года автоматическая межпланетная станция NASA достигла орбиты Плутона. Здесь зонд был выведен из режима гибернации (спячки), в котором он провел 1873 земных дня (почти две трети времени полета): программное обеспечение было перезагружено, все системы приведены в активное состояние – космический аппарат начал работу.
Февраль 2015 года – начало наблюдений за планетой Плутон. Может потребоваться корректировка траектории во избежание столкновения с невидимыми с Земли объектами вблизи карликовой планеты.
В апреле 2015 года начнется основная работа приборов.
В мае 2015 года аппарат New Horizons сможет получить четкие фотографии планеты.
Достижение самой малоизученной планеты Солнечной системы планируется на 14 июля 2015 года . От планеты Плутон зонд пролетит на расстоянии всего в 12500 км, что довольно близко по астрономическим меркам. Наблюдение за системой Плутон-Харон будет вестись в течение 9 дней. За это время зонд New Horizons соберет 4,5 гигабайта информации, которые будет передавать на Землю в течение года из-за недостаточной мощности подвижных антенн устройства. Также будет проверена гипотеза о наличии на планете Плутон океана воды под толщей поверхностного льда.
2026 год – планируемый год окончания миссии New Horizons.
Это была статья: "Зонд New Horizons приступил к исследованию планеты Плутон." Комментируем, высказываем свои мнения.
Избранные мировые новости.
New Horizons может считаться одной из самых амбициозных миссий НАСА последнего времени. Межпланетарная станции была запущена в январе 2006 года, а через год она оказалась у Юпитера. Гравитационный маневр вокруг планеты-гиганта позволил аппарату ускориться, и в итоге практически за 8 лет New Horizons долетел до Плутона, преодолев расстояние в 32 раза больше, чем от Земли до Солнца. Расстояние это
Фотография: NASA/JHUAPL/SWRI
Из-за его атмосферы (хотя и довольно тонкой) ученые не могли установить точные размеры Плутона. Адекватные данные были получены только при достаточном приближении к планете. New Horizons указал его точный диаметр - 2370 км (для сравнения: это меньше, чем расстояние от Москвы до Омска). Но он оказался явно больше, чем считалось до этого. Открытие тут же взбудоражило сторонников идеи о том, что Плутон должен быть вновь признан полноценной (а не карликовой, какой он считается сейчас) планетой.
Сторонники признания Плутона карликовой планетой в свою очередь утверждали, что он лишь один из многих подобных объектов в поясе Койпера (области, похожей на пояс астероидов, где скопился материал, оставшийся после формирования Солнечной системы) и даже не самый крупный из них - Эрида на тот момент считалась крупнее. Поэтому называть его планетой в полном смысле слова, такой как, например, Меркурий, неуместно. Но всплывший факт о том, что Плутон больше Эриды, вряд ли подорвет аргументацию и даст возможность обжаловать статус. Тем более в поясе Койпера то и дело находятся новые карликовые планеты, и некоторые могут оказаться больше и Плутона, и Эриды. Кроме того, Эрида все же больше Плутона по массе, так как она гораздо плотнее.
Фотография: NASA/APL/SWRI
Мало кто понял, что фотографии Плутона, ставшие вирусными в соцсетях, не отражают реалистичные цвета ландшафтов планеты. Цвета на снимках специально усилили с помощью фильтров, чтобы показать разницу в строении поверхности. Это помогло ученым понять химический состав льдов, а также оценить возраст геологических объектов. Все это может в дальнейшем показать ученым, как космическая погода влияла на динамику поверхности.
Какого цвета поверхность Плутона на самом деле? Еще в 2002 году, когда космический телескоп Хаббл сделал снимки далекой планеты, исследователи предположили, что она имеет красно-коричневый цвет. После того как детекторы, установленные на New Horizons, дали более подробные цветные изображения, эти догадки подтвердились. Появились и возможные объяснения: красновато-коричневый цвет, скорее всего, стал результатом химического процесса между молекулами метана в атмосфере Плутона и определенным ультрафиолетовым излучением, испускаемым Солнцем и далекими галактиками. То же самое явление наблюдается на спутнике Сатурна Титане и луне Нептуна Тритоне.
Фотография: NASA/JHUAPL/SWRI
При более детальном рассмотрении первых снимков поверхности особенно удивило исследователей отсутствие кратеров на Плутоне. Известно, что большинство планет Солнечной системы полностью изрыты вмятинами, образовавшимися в результате бомбардировок астероидами. Планеты без кратеров (или с минимальным их количеством) - Земля, Венера и Марс - геологически активны, поэтому образующиеся кратеры закрываются все новыми и новыми слоями породы. Таким образом, ученые предположили, что поверхность Плутона не может быть старше 100 млн лет, что по геологическим меркам (сама планета сформировалась 4,5 миллиарда лет назад) относительно небольшой срок.
Фотография: NASA/JHUAPL/SWRI
Геологическая активность должна чем-то подпитываться. Но что может подогревать Плутон? На многих планетах (включая Землю) происходит медленный процесс распада радиоактивных материалов, которые и обеспечивают теплом недра. Но Плутон слишком мал для того, чтобы вместить достаточно этих материалов. Обычно малые планеты с активной геологией, такие как, например, спутник Юпитера Европа, нагреваются изнутри благодаря феномену приливного ускорения . Планета сжимается и разжимается, как теннисный мячик, то приближаясь, то отдаляясь от более крупных объектов. Но вряд ли это происходит с Плутоном, так как поблизости от него нет никаких крупных планет, способных воздействовать на него.
Альтернативные гипотезы предполагают, что у Плутона может быть подземный океан, который охлаждается, очень и очень медленно выделяя тепло. Также, может быть, поверхность обнаруженного на планете льда является своего рода одеялом, которое замедляет скорость, с которой теряется внутреннее тепло.
Все эти вопросы представляют особенный интерес, так как ответы на них могут быть применимы ко многим другим планетам.
Фотография: dorkly.com
Камеры New Horizons дали возможность разглядеть на Плутоне пятно в форме огромного сердца. Эта романтическая деталь способствовала вирусному распространению снимка по сетям. Было установлено, что пятно-сердце образовалось в результате мощного столкновения много миллионов лет назад. Вероятно, гигантская впадина заполнена замерзшими газами - азотом, метаном и двуокисью углерода.
Также исследователей очень удивили обширные горные массивы изо льда. Высота некоторых вершин достигает 3 км, а это еще одно указание на возможную геологическую активность.
Анимация, имитирующая пролет над горами Плутона, которая была создана из фотографий New Horizons
Спектрометр New Horizons смог уловить атомы азота, являвшиеся частью атмосферы Плутона. Причем находились они на расстоянии, превышавшем семь радиусов карликовой планеты, - это намного дальше, чем показывают рассчеты. Никаких других элементов обнаружить не удалось, из этого был сделан вывод, что у Плутона самая чистая азотная атмосфера среди всех планет Солнечной системы.
Исследование частиц также привело к выводу о том, что их «убегание» из атмосферы происходит быстрее, чем предполагалось. Об оттоке части атмосферы было известно и ранее, тот же самый процесс происходил с Землей миллиарды лет назад. Считается, что избавление от лишнего азота способствовало развитию жизни на нашей планете.
Фотография: NASA/JHUAPL/SWRI
Во время пролета New Horizons были собраны данные и детальные изображения пяти лун Плутона, в том числе Харона, крупнейшего из них. До этого объекты представлялись лишь тусклыми точками света.
Харон, считавшийся безликим шаром изо льда, оказался целым миром со скалами, впадинами, глубокими расщелинами (одна из них глубже, чем Большой каньон). Хотя спутник имеет кратеры, их также меньше, чем ожидалось, а значит, есть и шансы на наличие геологической активности. Спутник имеет большое таинственное темное пятно, которое исследователи сочли полной неожиданностью. Вероятно, это кратер, образованный когда-то очень давно, а за долгое время он мог заполниться газами.
Фотография: NASA/JHUAPL/SWRI
Любопытные подробности стали известны о Никте и Гидре - еще двух из пяти спутников. Никта, напоминающая фруктовую жвачку размерами 42 на 36 км, имеет загадочное красное пятно (по предположениям - кратер), а Гидра по форме похожа на гигантскую серую варежку 55 на 40 км. Фотографии двух остальных спутников, Кербера и Стикса, будут получены только к середине октября.
«Новые горизонты» (New Horizons) - космический аппарат NASA, запущенный в рамках программы «Новые рубежи» и предназначенный для изучения Плутона и его спутника Харона. «Новые горизонты» первым в истории передал цветные снимки карликовой планеты и первым займется тщательным ее изучением. Окрестности Земли аппарат покинул с самой быстрой скоростью среди известных аппаратов. Аппарат был запущен в январе 2006 года и почти через десять лет, к лету 2015 года, доберется до Плутона. Всего миссия рассчитана до 2026 года.
В начале 2019 года космический аппарат New Horizons пролетел мимо самого отдаленного объекта, изучаемого людьми - . В конце января исследователи показали качественный из которого у всех сложилось впечатление, что он имеет форму гантели. Оказалось, что это представление было ошибочным - новые фото показали, что объект имеет сплющенную форму, причем одна из частей намного тоньше другой.
Карликовая планета Плутон, как выяснилось, является сложным, геологически разнообразным миром, поверхность которого активно менялась миллиарды лет. Об этом , собранные космическим аппаратом « ». Эклектичная смесь гор, долин и равнин покрывает поверхность Плутона. Состав поверхности карликовой планеты так же обширен, как и география мира. Ученые постепенно приходят к мысли, что Плутон может быть одним из самых уникальных объектов во внешней части Солнечной системы.
