Plutono naujų horizontų zondas. Kodėl misija į Plutoną „New Horizons“ tokia svarbi žmonijai? Duomenys iš Plutono paviršiaus leis mokslininkams geriau suprasti Žemės istoriją

„New Horizons“ yra NASA erdvėlaivis, paleistas pagal programą „New Frontiers“ ir skirtas Plutonui ir jo palydovui Charonui tirti. „New Horizons“ pirmasis istorijoje perdavė spalvotas nykštukinės planetos nuotraukas ir pirmasis ėmėsi išsamaus jos tyrimo. Prietaisas iš Žemės apylinkių paliko didžiausiu greičiu iš žinomų įrenginių. Įrenginys buvo paleistas 2006 metų sausį ir beveik po dešimties metų, 2015-ųjų vasarą, pasieks Plutoną. Iš viso misija skaičiuojama iki 2026 m.

2019 metų pradžioje erdvėlaivis „New Horizons“ praskriejo pro labiausiai nutolusį žmonių tyrinėtą objektą. Sausio pabaigoje mokslininkai parodė kokybišką, iš kurio visiems susidarė įspūdis, kad jis turi hantelio formą. Paaiškėjo, kad tokia mintis klaidinga – naujos nuotraukos parodė, kad objektas yra suplotos formos, viena dalis gerokai plonesnė už kitą.

Nepaisant to, kad įrenginys yra daugiau nei 160 milijonų kilometrų atstumu nuo savo tikslo - nykštukinės planetos Ultima Thule (2014 MU69), kurios skersmuo 15-20 kilometrų - tarpplanetinė automatinė stotis "" pateikė pirmąją nuotrauką dominantis objektas. Nykštukinės planetos vaizdas buvo padarytas rugpjūčio 16 d. įrenginyje įdiegta teleskopine kamera Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), kurią paskelbė aviacijos ir kosmoso agentūra.

fizika,

Žaidimai ir žaidimų konsolės

Šią savaitę mūsų laukia istorinis įvykis – pirmą kartą pro Plutoną praskris žemiškas įrenginys. „New Horizons“ zondas liepos 14 d. popiet bus tik 12 500 km atstumu nuo nykštukinės planetos. Tačiau dėl to, kad duomenų perdavimo sparta tokiais atstumais bus apie 1 kilobitą per sekundę, duomenys iš zondo bus perduodami mėnesius. Stebėti skrydžio pro Plutoną transliacijos internetu režimu nebus galima, tačiau tai nesvarbu. Entuziastų bendruomenės dėka galime virtualiai skristi pro Plutoną kosminiame treniruoklyje „Orbiter“ ir beveik patys pamatyti, kaip vyks renginys.

Mažai medžiagų

„New Horizons“ surinkimo ir testavimo komplekse

„New Horizons“ zondo pradinė masė yra 478 kg, iš kurių 77 kg sunaudojama kurui (hidrazinui), o 30 kg – mokslinei įrangai. Jis naudoja 11 kg plutonio-238 kaip elektros energijos šaltinį. Atvykus į Plutoną, RTG generuoja maždaug 200 vatų galios. Įrenginys apgaubtas daugiasluoksne karščiui atsparia danga (dacron, mylar, kapton), kuri taip pat tarnauja apsaugai nuo mikrometeoritų, šildoma elektronikos veikimo metu susidarančia šiluma. Šilumos pertekliui išmesti vidiniuose saulės sistemos regionuose yra numatytos žaliuzės, o jei elektronikos šilumos neužtenka, automatika įjungs šildytuvus. Zondas turi dvi mažo stiprinimo antenas (trumpojo nuotolio ryšiui) ir po vieną vidutinio ir didelio stiprinimo anteną. Varomąją sistemą sudaro 16 variklių, sujungtų į dvi grupes po 8, kad būtų užtikrintas didesnis patikimumas. Kiekvienoje grupėje trajektorijai koreguoti naudojami du 0,5 kg traukos varikliai, orientacijai – šeši 80 gramų traukos varikliai. Borto kompiuteris turi 12 MHz spinduliuotei atsparų procesorių ir 8 GB kietojo kūno diską. Kompiuteris ir diskas taip pat dubliuojami. Jame naudojami du žvaigždžių jutikliai, du saulės jutikliai (rezerviniai) ir du inerciniai matavimo vienetai su giroskopais ir akselerometrais. Aparato orientacija erdvėje vykdoma variklių pagalba, skrydžio režimu link taikinio zondas taip pat stabilizuojamas sukantis.

„Novye Horizons“ laive sumontuoti septyni moksliniai instrumentai:

• Alisa... UV spektrometras. Jo užduotis – nustatyti Plutono atmosferos parametrus. Atmosferos švytėjimo režimu jis fiksuoja, ką atmosfera skleidžia UV diapazone, o užtemimo režimu, kai „New Horizons“ skris pro Plutono šešėlį, pagal saulės šviesos sugerties spektrą nustatys atmosferos sudėtį. Šio įrenginio modifikacija įdiegta ir Rosetta zonde.
• Ralfas... Matomoji ir IR kamera ir spektrometras. Tai suteiks mums nespalvotus ir spalvotus paviršiaus vaizdus ir net stereovaizdus topografijos studijoms.
• LORRI... Matomas teleskopas, skirtas ilgo nuotolio vaizdams ir detaliems paviršiaus vaizdams. Iš pradžių jie kalbėjo apie 50 m / pikselių skiriamąją gebą, dabar jie vadina skaičių 100 m, pažiūrėkime, kas atsitiks pabaigoje.
• SWAP... Saulės vėjo analizatorius. Didžiausias instrumentas savo klasėje dėl Plutono atstumo nuo Saulės.
• PEPSSI... Energijos dalelių spektrometras. Papildo SWAP ir nuo jo skiriasi tuo, kad gali užfiksuoti daug didesnės energijos daleles.
• SDC... Studentų erdvės dulkių detektorius. Fiksuoja dalelių, su kuriomis susiduria New Horizons, masę ir greitį.
• REX... Didelio stiprumo antena bus naudojama ne tik ryšiui su Žeme palaikyti, bet ir Plutono atmosferai įgarsinti radijo diapazone.

Bėgimas

Pasiruošimas paleidimui ir paleidimas nebuvo be rūpesčių. 2005 m. rudenį į Kanaveralo kyšulį atkeliavo uraganas Wilma, kuris sugadino pirmosios pakopos greitintuvą nuolaužomis iš surinkimo ir bandymų komplekso vartų. Teko keisti akceleratorių. Pirmos pakopos degalų baką teko papildomai tikrinti, nes bandymo metu panašus bakas subyrėjo. Visų šių incidentų pradžia buvo perkelta iš sausio 11 d. į 17 d. Kiekvieną dieną balistinė padėtis blogėjo, Žemė paliko savo orbitos pericentrinį regioną, o norint įveikti Žemės ir Saulės gravitacinę trauką, reikėjo išleisti vis daugiau kuro. Įsibėgėjimui liko mažiau degalų, ir tai pailgino kelią iki Plutono. Prasidėjus po vasario 2 d., nebuvo įmanoma atlikti gravitacijos pagalbos Jupiteryje, o tai būtų dar labiau uždelsusi misiją.
Sausio 17 dieną startas neįvyko – sutrukdė stiprus vėjas. Sausio 18 dieną zondo valdymo centre netikėtai dingo maitinimas. Sausio 19 dieną dėl mažo debesuotumo startą teko atidėti 52 minutėms, tačiau galiausiai 19:00 UTC startavo „New Horizons“:

Po ~ 100 sekundžių atsiskyrė pirmos pakopos šoniniai stiprintuvai, jų buvo net penki – paleidimui panaudota sunkiausia nešančiosios raketos Atlas V versija. Po keturių su puse minutės pirmoje pakopoje buvę rusiški varikliai RD-180 išsijungė, o po dešimties minučių į etaloninę orbitą įskrido antrasis. Po dvidešimties minučių pauzės vėl įsijungė antrojo etapo variklis, o „New Horizons“ pasiekė 12,4 km/s greitį. Tada atėjo kietojo kuro viršutinės pakopos Star-48 eilė. Zondo ir viršutinės pakopos pluoštas buvo sukamas iki 60 aps./min., o po ~ 80 sekundžių variklio veikimo „New Horizons“ Žemės atžvilgiu įsibėgėjo iki 16 km/s, tapdamas pirmuoju erdvėlaiviu, kuris iš karto išvystė trečiąjį kosminį greitį. iš Žemės orbitos (Pioneers and Voyagers „pasiekė ją tik po gravitacinio manevro netoli Jupiterio).

Atskyrimo nuo viršutinės pakopos ir tolesnio skrydžio animacija

Praskrido Jupiteris

Vos po metų, 2007 m. vasario mėn., „New Horizons“ praskrido pro Jupiterį 2,3 milijono km atstumu (maždaug 32 skersmenys), gaudami „nemokamą“ 4 km/s greitį dėl gravitacinio manevro ir trejais metais sutrumpindami kelią į Plutoną. Moksliniai instrumentai ne tik išbandė realų dangaus kūno praėjimo scenarijų, bet ir surinko įdomių duomenų. Nuo „Galileo“ misijos pabaigos 2003 m. Jupiterio apylinkėse niekas nesilankė, o „New Horizons“ instrumentai buvo daug geresni.

Didelė raudona dėmė Ralfo akyse

Io ugnikalnio animacija

Plutonas

Po Jupiterio „New Horizons“ ilgus metus skraidė miego režimu. Saturno orbitą zondas kirto 2008 metų birželį, Urano – 2011 metų kovą. Nepaisant to, kad kai kurie instrumentai pradėjo veikti anksčiau, zondas visiškai „pabudo“ 2014 metų gruodžio 6 dieną. O nuo sausio mėnesio gauname vis arčiau Plutono ir jo palydovų nuotraukų:

Plutonas. Naujausia nuotrauka yra iš liepos 11 d.

Skrydžio ciklograma jau žinoma, ją galima peržiūrėti iš oficialios svetainės atsisiuntus NASA "s Eyes" programą arba pažiūrėjus "YouTube" įrašą (geriau išplėsti iki viso ekrano):

Ir mes apžvelgsime šį skrydį „Orbiter“. Tam mums reikia:

• Plutono ir mėnulio priedas
• Papildymas „New Horizons“
• Addon "New Horizons Plutono susitikimas"

Montavimo tvarka:

Paleiskite „Orbiter“. Scenarijus, kurio mums reikia, vadinamas taip - Nauji horizontai – Plutono susitikimas

Sveikas Plutone!

Valdymo klavišai:

Plutonas akyse:

liepos 14 d.:

11:11 UTC, Plutono ir Charono stambiu planu, mažiau nei valanda iki artimiausio priartėjimo taško.

11:32 UTC. Ar „New Horizons“ padarys tokią nuotrauką?

11:50 UTC (14:50 Maskvos laiku). Artimiausio priartėjimo taškas jau yra išorinėje Plutono orbitos pusėje, iš čia jis bus matomas kaip pjautuvas.

12:50 UTC (15:50 Maskvos laiku). Įeiname į Plutono šešėlį. Alice spektrometras čia surinks labai įdomių duomenų.

14:15 UTC (17:15 Maskvos laiku). Įeiname į Charono šešėlį.

~ 20 valandų UTC liepos 14 d. Iš šio taško apylinkių „New Horizons“ turėtų siųsti signalą „skambinkite namo“, o tai reiškia, kad viskas klostėsi gerai. Žemėje jis bus priimtas apie 4 val. ryto Maskvos laiku.

Maži DUK

Ar bus transliuojama internetu iš zondo?
Ne, nebus. Liepos 14 dieną zondas beveik visą laiką skris radijo tyloje. Taip yra dėl to, kad antena ir moksliniai instrumentai yra tvirtai pritvirtinti prie kūno, todėl galite rinkti duomenis arba perduoti juos į Žemę. Be to, duomenų perdavimo greitis yra mažas, maždaug 1 kilobitas per sekundę. Šiuo režimu viena LORRI nuotrauka bus perduodama apie valandą. Jau net nekalbu apie tai, kad Deep Space Network antenos, veikiančios su tarpplanetinėmis stotimis, nėra visiškai atiduotos New Horizons reikmėms, saulės sistemoje yra pakankamai stočių, su kuriomis galima dirbti, ir MCC of New „Horizons“ džiaugiasi, jei per dieną gauna 8 valandas antenos.

Kuo tuomet reikėtų vadovautis, kokių įvykių turėtume tikėtis?
Svarbiausias įvykis, kuris bus žinomas visuomenei, yra „skambinimas namo“ apie 4 val. ryto Maskvos laiku. Tai reikš, kad „New Horizons“ su niekuo nesusidūrė, neperėjo į saugųjį režimą ir jokių kitų incidentų nebuvo.

Kada bus naujų unikalių nuotraukų?
Plutono nuotrauka iš artimiausio priartėjimo laukiama liepos 15 d., Charono nuotrauka – 16 d. Pirmųjų spalvotų nuotraukų tikimasi apie liepos 18 d. O visų surinktų duomenų perdavimas užtruks mėnesius, jį planuojama užbaigti jau 2016 m.

Kas toliau nutiks „New Horizons“?
Praplaukus Plutoną, bus ieškoma tinkamo objekto Kuiperio juostoje. Trajektorijos specifiškumas reiškia, kad tinkamas taikinys turi būti labai siaurame kūgiame, pavyzdžiui, Eris kaip taikinys tikrai netinka.

Ar buvo įmanoma patekti į Plutono orbitą?
„New Horizons“ greitis Plutono atžvilgiu yra ~ 13 km/s. Viso degalų tiekimo ant zondo pakanka greičiui pakeisti ~ 500 m/s. O jei suprojektuotume laivą, savavališkai keisdami dalių santykį, tai stabdydami stoties cheminius variklius, kurių masė 478 kg, į Plutono orbitą patektų apie 6 kilogramus, įskaitant variklius, kurie stabdytų, ir bakus, kuriuose yra kuras. būtų saugomi.
Tuo pat metu teoriškai įmanoma misija skrieti aplink Plutoną. Bet jai reikės:

1. Dešimtmečius trunkanti gravitacija padeda arba tiesiog lėtėja judėjimas (kad užgestų mažesnis Plutono santykinis greitis)
2. Naudokite arba sujunkite ir jonų variklius.
3. Naudojant sunkesnę nešančiąją raketą daug didesnės pradinės masės paleidimas į Žemės orbitą.

Atsižvelgiant į tai, idėja pagreitinti palyginti nedidelį erdvėlaivį iki didelio greičio, pasiekti Plutoną vos per dešimt metų ir surinkti informaciją iš praskriejimo atrodo greita, pigi ir efektyvi.

Kur dabar yra Plutonas?
Jei pažvelgsite į dangų po vidurnakčio ir nubrėžsite mentalinę liniją per Denebą ir Altairą, tada Plutonas bus žemai virš horizonto Šaulio žvaigždyne. Jo dydis yra 14, o Plutono nebus įmanoma pamatyti mėgėjų teleskopuose.

Pažymėjo kitus leidinius apie keliones virtualioje erdvėje.

Rengdami leidinį naudojome

„New Horizons“ zondas yra pirmasis erdvėlaivis, sukurtas pasiekti Plutoną, o jo skrydžio metu surinkta mokslinė informacija galiausiai perrašys mūsų vadovėlį apie šį mažytį ledinį pasaulį, apie kurį taip mažai žinome.

„New Horizons“ misija yra unikali daugeliu atžvilgių ir netgi turi keletą paslapčių.

Čia yra 11 įdomių faktų apie neįtikėtiną misiją į Plutoną.

Greičiausias „New Horizons“ paleidimas istorijoje

2006 m. sausio 19 d. NASA „New Horizons“ erdvėlaivį prikabino prie „Atlas-V“ raketos viršaus ir paleido į kosmosą. Tai buvo greičiausias paleidimas istorijoje, pasiekęs daugiau nei 58 000 km/val. Praėjus vos devynioms valandoms po paleidimo, įrenginys jau buvo pasiekęs Mėnulį. „Apollo“ astronautams prireikė trijų dienų, kad jį pasiektų. „New Horizons“ zondas skrido aštuonis kartus greičiau.

Kai buvo paleistas zondas „New Horizons“, Plutonas vis dar buvo planeta.

Kai zondas buvo paleistas, mokslininkai jau su nerimu šnabždėjosi apie Plutono, kaip planetos, statusą. Taip yra todėl, kad Plutono dydžio objektas Erisas buvo atrastas 2005 m., o astronomai turėjo nuspręsti, ar Eris taps dešimtąja planeta, ar bus lengviau permąstyti planetos apibrėžimą.

Galiausiai Plutonas nustojo būti planeta praėjus penkiems mėnesiams po „New Horizons“ paleidimo.

Nepaisant to, kad zondas „New Horizons“ buvo sukurtas Plutonui, jis pažvelgė į Jupiterį

2007 m. erdvėlaivis „New Horizons“ surengė svarbų susitikimą su Jupiteriu. Erdvėlaiviui prireikė galingos milžiniškos planetos gravitacijos, kuri zondą pagreitino kaip timpa šūvis link Plutono. Šis skrydis buvo sėkmingas ir zondą pagreitino dar 14 500 km/val.

„New Horizons“ zondas padarė pirmąjį vaizdo įrašą apie nežemiško ugnikalnio išsiveržimą

Vienas iš Jupiterio palydovų, Io, aptarnauja daugiau nei keturis šimtus ugnikalnių, todėl tai yra geologiškai aktyviausias ir sausiausias objektas mūsų saulės sistemoje. Kai zondas „New Horizons“ priartėjo prie Jupiterio, jis padarė keletą Io vaizdų, kurie atskleidė ugnikalnių antplūdžius paviršiuje.

Kartu šie vaizdai sukūrė pirmąjį vaizdo įrašą apie išsiveržiantį ugnikalnį už Žemės ribų.

„Nauji horizontai“ neša Plutono atradėjo Clyde'o Tombaugh pelenus

Tombo atrado šią nykštukinę planetą 1930 m., o po 67 metų, mirdamas, paprašė išsiųsti jo pelenus į kosmosą. NASA uždėjo saują jo pelenų ant erdvėlaivio „New Horizons“ prieš jį paleidžiant 2006 m. Jo palaikai „aplankė“ jo atrastą planetą. Tačiau Tombo pelenai yra tik viena iš „New Horizons“ paslapčių serijos.

„New Horizons“ zondas veikia branduoliniu kuru

„New Horizons“ zondas skrenda taip toli nuo Saulės, kad negali pasikliauti saulės baterijomis energijos generavimui. Vietoj to, jo branduolinė baterija paverčia plutonio atomų skilimo spinduliuotę į elektrą, taip aprūpindama variklį ir laive esančius prietaisus, kad būtų galima surinkti kuo daugiau informacijos.

Tokių baterijų trūksta. Pavyzdžiui, NASA turi porą tokio plutonio. Ir jie kol kas nesiruošia jo gaminti.

„New Horizons“ laive yra septyni instrumentai, du iš jų pavadinti šeštojo dešimtmečio televizijos serialo herojų vardais.

Penki iš septynių „New Horizons“ instrumentų yra pavaizduoti akronimais. Kai kurie iš jų skamba gerai, pavyzdžiui, PEPSSI (Pluto energetinių dalelių spektrometro mokslinis tyrimas) ir REX (radijo mokslo eksperimentas).

Du instrumentai, kurių pavadinimuose nėra akronimų, yra Ralfas ir Alisa. Ralfas padės mokslininkams tirti Plutono paviršiaus geologiją ir sudėtį, o Alisa – Plutono atmosferą. Ralfas ir Alisa (arba Alisa) yra du pagrindiniai šeštojo dešimtmečio televizijos serialo „Medaus mėnuo“ veikėjai.

Visi „New Horizons“ įrankiai, ypač „Ralph“ fotoaparatas, veikia su minimaliomis energijos sąnaudomis

Nors „Ralph“ fotoaparatas buvo pagamintas daugiau nei prieš 10 metų, jis yra vienas sudėtingiausių kada nors sukurtų fotoaparatų. Jis sveria apie 10 kilogramų, o veikti reikia tiek pat energijos, kaip ir nedidelė stalinė lempa.

Šis galingas įrankis gali išryškinti iki 60 metrų skersmens Plutono paviršiaus detales.

Maža nuolauža gali sugadinti mašiną

Dabar „New Horizons“ kosmose skrenda 50 000 km/h greičiu. Jei į jį pateks ledo gabalas ar dulkės, erdvėlaivis bus sunaikintas net nespėjus išsiųsti duomenų atgal į misijos valdymo centrą.

„Net mažos ryžių grūdelio dydžio dalelės gali būti mirtinos „New Horizons“, nes judame labai greitai“, – sako Alanas Sternas, „New Horizons“ vyriausiasis tyrėjas.

Su Plutonu misija nesibaigs

Jei viskas klostysis gerai su Plutonu arba New Horizons turės pakankamai kuro, zondas skris toliau, kad ištirtų dar bent vieną objektą Saulės sistemos regione už mūsų planetų, Kuiperio juostoje.

Ši juosta yra ant mūsų Saulės sistemos krašto ir yra 20 kartų platesnė už asteroidų juostą, skiriančią Marsą nuo Jupiterio. Astronomai mano, kad jis gali saugoti dangaus objektų šiukšles, likusias susiformavus mūsų saulės sistemai.

Praėjo 26 metai, kai paskutinį kartą „pirmą kartą“ pažvelgėme į planetą

Paskutinį kartą taip nutiko 1989 m., kai „Voyager“ praskrido pro Neptūną. Nuo to laiko mes netyrėme naujų pasaulių. Dabartinis Plutono skrydis yra istorinis.

2006 metais paleista tyrinėti (laikoma visaverte, o dabar „tituliniu“ nykštuku) Saulės sistemos planeta Plutonas „misija“ garbingai įvykdė užduotį ir amžiams tolsta nuo gimtosios žvaigždės. Kokie automatinės tarpplanetinės stoties atliktų tyrimų rezultatai?
Mokslininkai astronomai nekantriai laukė aparato susitikimo su Plutonu, nes anksčiau prie jo nebuvo priartėjęs nė vienas žmogaus rankų kūrinys. Senovės romėnų garbinto mirusiųjų požemio dievo vardu pavadintos planetos duomenys, kurie anksčiau buvo prieinami astrofizikams, yra medžiagos, gautos iš antžeminių teleskopų, taip pat iš orbitinio teleskopo.

Erdvėlaiviui praskridus virš Plutono paviršiaus, įrenginio atmintyje saugomas didžiulis kiekis informacijos, gautos skenuojant planetą. Atsižvelgiant į precedento neturintį New Horizons atokumą nuo Žemės, duomenų perdavimo sparta yra labai ribota. O stotis pašalinama daugiau nei 40 (vienas astronominis vienetas – AU yra lygus atstumui nuo Žemės iki Saulės 150 mln. kilometrų). Todėl informacija iš tyrimo misijos atminties diskų į Žemę buvo perduota tik maždaug po metų.

Kaip paaiškėjo, Plutonas veltui buvo laikomas negyvu ledo gabalu ir sušalusiomis dujomis. Kosmoso tyrinėjimai parodė, kad taip nėra. Lyginant nykštukinės planetos paviršių su jos natūralaus palydovo Charono paviršiumi (senovės romėnų tikėjimu Charonas yra valtininkas, per šventą Stikso upę gabenantis mirusių žmonių sielas į šešėlių karalystę), negalima nepastebėti. pastebėti ryškius skirtumus. Tarp jų – itin mažas meteorito kraterių skaičius Plutone, palyginti su palydovu.
Tai gali turėti tik vieną paaiškinimą – planetoido paviršius nuolat atnaujinamas dėl viduje vykstančių procesų. Visose Saulės sistemos planetose, kurių masė yra pakankama hidrostatinei pusiausvyrai susidaryti, vyksta panašūs procesai.
Žemėje tai atrodo taip: išlydytos mantijos paviršiuje „plūduriuoja“ kietos uolienos tektoninės plokštės. Šios plokštės plečiasi, traukiasi, susiduria, sukeldamos žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus. Plutone tektoninės plokštės yra sudarytos iš vandens ledo, taip pat sušalusių dujų ir yra ant tos pačios medžiagos medžiagos, kuri yra skysta, veikiant viršutinių sluoksnių slėgiui.
Tektoniniai rezultatai stebimi visame Plutono paviršiuje: ledinės kalnų grandinės ir keteros, lygios neseniai užšalusių dujų ir skysčių lygumos ir kriovulkanai. Nuo antžeminių ugnikalnių jie skiriasi tuo, kad iš jų išsiveržia vandens garai ir kitos dujos, o tos pačios medžiagos šlaitais teka skystu pavidalu.

Ledo sudėtis ir Plutono atmosfera

Kaip parodė kosminiai tyrimai, Plutono paviršiaus sudėtyje vyrauja vanduo ir azoto ledas. Šie du komponentai yra netolygiai pasiskirstę planetos paviršiuje, ir tai, ko gero, yra raktas į tektoninių procesų supratimą. Be to, lygumos pasidengia tolinų – polimerizuotų paprasčiausių angliavandenilių – sluoksniu. Šios medžiagos susidaro iš pirminio metano ir etano veikiant ultravioletiniams spinduliams, kurių šaltinis yra saulė.
Fizinėmis giluminio erdvės sąlygomis tankumynai kristalizuojasi, jų masė yra geltonai ruda. Būtent šių cheminių junginių dėka Plutono paviršius turi kiek neįprastą, palyginti ryškią spalvą.
Tačiau planetoido atmosfera mus nuvylė. Mokslininkai tikėjosi rasti tankesnę ir galingesnę atmosferą nei ta, kurią rado automatinė tarpplanetinė stotis. Atmosferos slėgis paviršiuje yra ne didesnis kaip šimtatūkstantoji žemės. Kaip žinia, Plutono orbita yra stipriai ištįsusi, turi labai didelį ekscentriškumą: perihelyje planeta yra beveik du (!) kartus arčiau Saulės nei apogėjuje, o arčiausiai žvaigždės esančiame taške esanti šviesa gauna beveik tris. kartų daugiau.

Ši savybė greičiausiai lemia reikšmingus atmosferos tankio pokyčius, priklausomai nuo Plutonijos metų laiko. Tačiau artimiausiu metu šios hipotezės stebėjimais patikrinti nepavyks, nes Plutono apsisukimo aplink Saulę laikotarpis yra 248 Žemės metai.
Atmosferą daugiausia sudaro azotas, nedideliais kiekiais yra ir metano, atsiranda anglies monoksido pėdsakų. Tolinai greičiausiai susidaro atmosferoje, vėliau, kondensuodamiesi, plonu sluoksniu iškrenta į paviršių. O prieš krintant tankiai pakimba ir susidaro savotiški debesys, kuriuos atrado erdvėlaivis.

Palydovai

Pirmasis aptiktas Plutono palydovas yra Charonas. Tai buvo praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje. Charonas yra didžiausias natūralus planetoido palydovas ir vienintelis, kurio masė yra pakankama hidrostatinei pusiausvyrai pasiekti. Įdomu tai, kad planetos ir palydovo masės santykis yra 1:8. Tai labai didelė palydovo masė, palyginti su pagrindinės planetos mase. Dėl šios priežasties Plutono ir Charono pora kartais buvo vadinama dviguba planeta.
Skriskite virš Charono

Charono paviršius daugiausia padengtas vandens ledu; yra įrodymų apie dangaus kūno, ypač kriovulkanų, geologinį aktyvumą. Tiesa, jis daug silpnesnis nei Plutone.

Likę planetoido palydovai yra Styx, Nikta, Kerber (Cerberus) ir Hydra. Tai netaisyklingos formos uolienos gabalai, kurių dydis nesiekia šimto kilometrų.

Kokie yra horizontai "už horizonto"

Išvykusi iš Plutono sistemos, automatinė tarpplanetinė stotis toliau tolsta nuo Saulės maždaug 15 kilometrų per sekundę greičiu. Planuojama, kad naktį iš 2018-ųjų gruodžio 31-osios į 2019-ųjų sausio 1-ąją įrenginys surengs „Naujųjų metų“ susitikimą Kuiperio juostoje su vienu iš klasikinių jo atstovų – mažu asteroidu 2014MU-69. Tada seks gautų duomenų perdavimas, o dabartinio tūkstantmečio 20-aisiais misija pagaliau bus baigta.

TASS-DOKUMENTAS / Inna Klimacheva /. 2015 metų liepos 14 dieną erdvėlaivis pirmą kartą išskrido iš Žemės artimu atstumu nuo Plutono. Amerikiečių automatinė tarpplanetinė stotis „New Horizons“ priartėjo kuo arčiau nykštukinės planetos 12,5 tūkst. km atstumu.

Plutonas

Šį dangaus kūną 1930 metų vasario 18 dieną atrado amerikiečių astronomas Clyde'as Tombaugh (1906-1997).

Anksčiau Plutonas buvo laikomas visateise devintąja Saulės sistemos planeta, tačiau 2006 metais Tarptautinis astronomijos kongresas paskelbė jį nykštukine planeta.

Plutonas yra maždaug 5,7 milijardo km atstumu nuo Žemės. Prieš apsilankydami „New Horizons“, mokslininkai turėjo tik nykštukinės planetos nuotraukas, darytas iš netoli Žemės esančios orbitos Hablo teleskopu (Hablas; bendras JAV ir Europos projektas). Tačiau šie vaizdai leido įžvelgti tik pačias bendriausias paviršiaus detales.

Projekto istorija

Automatinė tarpplanetinė stotis New Horizons (iš anglų kalbos "New Horizons") buvo sukurta Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos (NASA; NASA) užsakymu Johnso Hopkinso universiteto Taikomosios fizikos laboratorijoje (Johns Hopkins University; Baltimorė, Merilandas, JAV). .

Laboratorija taip pat prižiūri „New Horizons“ misiją. Už erdvėlaivyje sumontuotą mokslinę įrangą atsakingas Pietvakarių tyrimų institutas (San Antonio, Teksasas).

Aparato projektavimo darbai prasidėjo 1990-ųjų pabaigoje, o kūrimas prasidėjo 2001 m. Projekto kaina 2006 m. buvo įvertinta 650 mln. USD.

AMC charakteristikos

• Erdvėlaivis yra netaisyklingos prizmės formos.
• Jo matmenys 2,2 x 2,7 x 3,2 m, bendras svoris 478 kg.
• Borto kompiuterių kompleksas susideda iš dviejų sistemų – komandų ir duomenų apdorojimo; navigacija ir valdymas. Kiekvienas iš jų yra dubliuojamas, todėl AMC yra keturi kompiuteriai.
• Varomąją sistemą sudaro 14 variklių (12 orientacijai ir du korekcijai), varomų hidrazinu.
• Energiją tiekia radioizotopinis termoelektrinis generatorius (RTG), kuriame naudojamas plutonio-238 dioksidas (paleidimo metu laive buvo 11 kg radioaktyvaus kuro, kuris buvo pirktas iš Rusijos).
• RTG galia – 240 vatų, artėjant prie Plutono – apie 200 vatų.
• Mokslinei informacijai saugoti yra du „flash“ atminties bankai, kurių bendras tūris yra 16 gigabaitų - pagrindinis ir rezervinis.

Mokslinė įranga

Aparatas aprūpintas septyniais moksliniais instrumentais:

• ultravioletinė kamera-spektrometras Alisa ("Alisa");
• Ralph apklausos kamera ("Ralph");
• optinis teleskopinis fotoaparatas LORRI ("Sunkvežimis"), kurio skiriamoji geba yra 5 mikroradianai (kampinės skiriamosios gebos matavimo vienetas astronomijoje), skirta detaliai ir tolimojo nuotolio fotografijai; radijo spektrometras REX („Rex“);
• dalelių analizatorius SWAP ("Swap");
• dalelių detektorius PEPSSI („Pepsi“);
• kosminių dulkių detektorius SDC („Es-di-si“).

Be mokslinės įrangos, AMS laive yra kapsulė su dalimi astronomo Clyde'o Tombaugh pelenų, taip pat kompaktinis diskas su 434 738 žemiečių, dalyvaujančių NASA akcijoje „Send Your Name to Pluton“, vardais.

Paleidimas ir skrydis

„New Horizons“ buvo paleistas 2006 m. sausio 19 d. nešančiosios raketos „Atlas V“ (Atlas-5) iš Kanaveralo kyšulio paleidimo aikštelės (Florida, JAV).

2006 metų balandį erdvėlaivis kirto Marso orbitą, 2007 metų vasarį atliko gravitacinį manevrą Jupiterio apylinkėse, 2008 metų birželį praskrido pro Saturną. 2010 metų liepą apžiūrėjo Neptūną ir jo palydovą Tritoną, 2011 metų kovą kirto Urano orbitą, 2014 metų rugpjūtį – Neptūną.

2015 m. sausio–vasario mėnesiais „New Horizons“ pradėjo stebėti Plutoną ir didžiausią jo palydovą Charoną. Balandžio pradžioje, priartėjusi prie planetos 113 milijonų km atstumu, automatinė stotis perdavė nuotraukas į Žemę. Gegužę buvo nufotografuoti jo palydovai - Hydra, Nikta, Kerber, Styx, birželį - pirmieji spalvoti Plutono ir Charono vaizdai (nepaisant mažos vaizdų skiriamosios gebos, buvo galima pamatyti skirtumą tarp jų spalvų). dangaus kūnų paviršiai, planetos spalvų gama artimesnė smėlio-oranžinei, palydovo – pilkai).

2015-07-04 automatinėje tarpplanetinėje stotyje įvyko kompiuterio gedimas ir nutrūko ryšys su įrenginiu. AMC įjungė saugųjį režimą ir nustojo rinkti duomenis. Po dviejų dienų, liepos 6 d., automatinė stotis grįžo į įprastą darbą.

Susitikimas su Plutonu

2015 metų liepos 14 dieną „New Horizons“ priartėjo prie Plutono kuo arčiau – 12,5 tūkst.km atstumu. Po 14 minučių erdvėlaivis buvo mažiausiu atstumu nuo Charono – 28,8 tūkst. Tačiau patvirtinimo signalą, kad pagrindinis kelionės tikslas iš jo pasiektas, Žemė sulaukė tik kitą dieną – liepos 15 d.

Skrisdamas šalia nykštukinės planetos, tarpplanetinis aparatas stebėjimus atliko 9 dienas. Pirmą kartą jis gavo išsamius spalvotus Plutono ir Charono vaizdus (paskelbtas 2015 m. rugsėjo mėn.) ir atliko nykštukinės planetos atmosferos tyrimus.

Nauji Plutono palydovai, be jau žinomų penkių, nebuvo rasti. Visi stebėjimai buvo atlikti iš skriejimo trajektorijos, todėl tik dalis Plutono paviršiaus buvo nufotografuota gera raiška. „New Horizons“ negalėjo patekti į nykštukinės planetos orbitą dėl didelio greičio – apie 14,5 tūkst. km/s.

Planuojama, kad „New Horizons“ surinktus duomenis perduos iki 2016 metų spalio – gruodžio mėnesio (signalai iš jo Žemę pasiekia su 4,5 valandos vėlavimu). Iki 2016 metų liepos mėnesio jau buvo perduota daugiau nei 75% duomenų, kuriuos erdvėlaivis surinko skrisdamas netoli Plutono.

Misijos tęsinys

Ištyrę Plutoną, „New Horizons“ keliavo į kitus Kuiperio juostos objektus, kuriuose yra nykštukinė planeta. Juosta yra 5 milijardai km nuo Saulės, už Neptūno orbitos ir susideda iš mažų dangaus kūnų. Jis buvo pavadintas amerikiečių astronomo Gerardo Kuiperio vardu, kuris 1950 m. pasiūlė mažų kūnų egzistavimą už Neptūno.

2019 metų sausį erdvėlaivis turėtų skristi arti kito juostoje esančio objekto – mažo asteroido 2014 MU69, kurio skersmuo apie 45 km. „New Horizons“ Kuiperio juostos objektų tyrinėjimas tęsis iki 2021 m.

2016 m. liepos 13 d. automatinė tarpplanetinė stotis skraidė 10 metų, 5 mėnesius ir 25 dienas.

Numatoma „New Horizons“ pabaiga 2026 m.