Raumsonde neue Horizonte. Mission Neue Horizonte: Chronologie. Die Flugbahn der Station "New Horizons"

Die Mission, die 2006 gestartet wurde, um den Planeten Pluto des Sonnensystems (der als vollwertiger Planet gilt und jetzt den „Titel“ eines Zwergs trägt) zu erkunden, „hat die Aufgabe ehrenvoll abgeschlossen und entfernt sich für immer von seinem Heimatstern. Was sind die Forschungsergebnisse der automatischen interplanetaren Station?
Wissenschaftler und Astronomen freuten sich auf das Treffen des Apparats mit Pluto, da ihm zuvor keine einzige Schöpfung menschlicher Hände nahe gekommen war. Daten über den Planeten, benannt nach dem von den alten Römern verehrten Gott der Unterwelt der Toten, die Astrophysikern zuvor zur Verfügung standen, sind Materialien, die von bodengestützten Teleskopen sowie von einem umlaufenden Teleskop erhalten wurden.

Nach dem Flug des Geräts über die Oberfläche von Pluto wird eine große Menge an Informationen, die durch das Scannen des Planeten erhalten wurden, im Speicher des Geräts gespeichert. Angesichts der beispiellosen Entfernung der "New Horizons" von der Erde ist die Datenübertragungsrate stark eingeschränkt. Und die Station ist um mehr als 40 entfernt (eine astronomische Einheit - AU entspricht der Entfernung von der Erde zur Sonne 150 Millionen Kilometer). Daher wurden Informationen von den Speicherplatten der Forschungsmission erst etwa ein Jahr später zur Erde übertragen.

Wie sich herausstellte, wurde Pluto vergeblich für ein totes Stück Eis und gefrorene Gase gehalten. Die Weltraumforschung hat gezeigt, dass dies nicht der Fall ist. Vergleicht man die Oberfläche eines Zwergplaneten mit der Oberfläche seines natürlichen Trabanten Charon (im Glauben der alten Römer ist Charon ein Bootsmann, der die Seelen toter Menschen durch den heiligen Fluss Styx in das Reich der Schatten transportiert), kann man nicht umhin, dies zu tun auffällige Unterschiede feststellen. Unter ihnen - eine extrem kleine Anzahl von Meteoritenkratern auf Pluto im Vergleich zum Satelliten.
Dies kann nur eine Erklärung haben - die Oberfläche des Planetoiden wird ständig durch Prozesse im Darm aktualisiert. Alle Planeten im Sonnensystem, die eine für das hydrostatische Gleichgewicht ausreichende Masse haben, haben ähnliche Prozesse.
Auf der Erde sieht es so aus: Auf der Oberfläche des geschmolzenen Mantels „schwimmen“ tektonische Platten aus festem Gestein. Diese Platten dehnen sich aus, schrumpfen, kollidieren und verursachen Erdbeben und Vulkanausbrüche. Auf Pluto bestehen die tektonischen Platten aus Wassereis sowie gefrorenen Gasen und ruhen auf einer Substanz aus dem gleichen Material, die jedoch unter dem Druck der oberen Schichten flüssig ist.
Auf der Oberfläche von Pluto sind die Ergebnisse der Tektonik zu beobachten: eisige Bergketten und Grate, glatte Ebenen aus kürzlich gefrorenen Gasen und Flüssigkeiten sowie Kryovulkane. Sie unterscheiden sich von terrestrischen Vulkanen dadurch, dass Wasserdampf und andere Gase aus ihnen ausbrechen und die gleichen Substanzen in flüssiger Form die Hänge hinunterfließen.

Die Zusammensetzung des Eises und die Atmosphäre von Pluto

Die Weltraumforschung hat gezeigt, dass Plutos Oberfläche von Wasser und Stickstoffeis dominiert wird. Diese beiden Komponenten sind ungleichmäßig über die Oberfläche des Planeten verteilt, und dies könnte der Schlüssel zum Verständnis tektonischer Prozesse sein. Darüber hinaus sind die Ebenen mit einer Schicht aus Tholinen bedeckt - polymerisierten einfachen Kohlenwasserstoffen. Diese Substanzen entstehen aus dem ursprünglichen Methan und Ethan unter dem Einfluss von ultravioletten Strahlen, deren Quelle die Sonne ist.
Unter den physikalischen Bedingungen des Weltraums kristallisieren Tholins, ihre Massen haben eine gelbbraune Farbe. Diesen chemischen Verbindungen ist es zu verdanken, dass Plutos Oberfläche eine etwas ungewöhnliche, relativ helle Farbe hat.
Aber die Atmosphäre des Planetoiden hat uns im Stich gelassen. Wissenschaftler hofften, eine dichtere und mächtigere Atmosphäre zu finden als die, die von einer automatischen interplanetaren Station gefunden wurde. Der Druck der Atmosphäre an der Oberfläche beträgt nicht mehr als ein Hunderttausendstel des Erddrucks. Wie Sie wissen, ist die Umlaufbahn von Pluto stark verlängert und weist eine sehr signifikante Exzentrizität auf: Im Perihel ist der Planet fast zwei (!) Mal näher an der Sonne als am Apogäum, und er erhält fast dreimal mehr Licht am nächsten Punkt der Stern.

Dieses Merkmal führt höchstwahrscheinlich zu erheblichen Änderungen der atmosphärischen Dichte in Abhängigkeit von der Zeit des plutonischen Jahres. Aber diese Hypothese wird in naher Zukunft nicht durch Beobachtungen überprüft werden können, da die Umlaufzeit von Pluto um die Sonne 248 Erdenjahre beträgt.
Die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff, in geringen Mengen ist auch Methan vorhanden, Kohlenmonoxid tritt in Spuren auf. Toline werden höchstwahrscheinlich genau in der Atmosphäre gebildet und fallen dann kondensierend in einer dünnen Schicht an die Oberfläche. Und bevor sie fallen, schweben die Tholins und bilden eine Art Wolken, die von der Raumsonde entdeckt wurden.

Satelliten

Plutos erster entdeckter Mond ist Charon. Er war zurück in den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts. Charon ist der größte natürliche Satellit eines Planetoiden und der einzige mit einer ausreichenden Masse, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu erreichen. Interessanterweise beträgt das Verhältnis der Masse des Planeten und des Satelliten 1 zu 8. Dies ist eine sehr große Masse des Satelliten im Verhältnis zur Masse des Mutterplaneten. Aus diesem Grund wurde das Pluto-Charon-Paar manchmal als Doppelplanet bezeichnet.
Überfliegen Sie Charon

Die Oberfläche von Charon ist hauptsächlich mit Wassereis bedeckt, es gibt Hinweise auf geologische Aktivität des Himmelskörpers, insbesondere Kryovulkane. Es stimmt, es ist viel schwächer als auf Pluto.

Die verbleibenden Satelliten des Planetoiden sind Styx, Nikta, Kerberos (Cerberus) und Hydra. Dies sind unregelmäßig geformte Gesteinsbrocken mit einer Größe von weniger als hundert Kilometern.

Was sind die Horizonte "jenseits des Horizonts"

Nach dem Verlassen des Pluto-Systems entfernt sich die automatische interplanetare Station mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 Kilometern pro Sekunde weiter von der Sonne. Es ist geplant, dass das Gerät in der Nacht vom 31. Dezember 2018 auf den 1. Januar 2019 mit einem seiner klassischen Vertreter - einem kleinen Asteroiden 2014MU-69 - ein "Neujahrstreffen" im Kuipergürtel hat. Dann folgt die Übermittlung der empfangenen Daten, und in den 20er Jahren des laufenden Jahrtausends wird die Mission endgültig abgeschlossen.

> Chronologie

Startfahrzeug: Atlas V 551 erste Stufe; Centaur zweite Stufe; STAR 48B dritte Stufe

Standort: Cape Canaveral, Florida

Flugbahn A: Zu Pluto mit Jupiters Schwerkraft.

Weg

Beginn der Reise: Die ersten 13 Monate - die Extraktion des Raumfahrzeugs und das Einbringen von Instrumenten, Kalibrierung, kleinere Korrekturen der Flugbahn mit Hilfe von Manövern und eine Probe der Begegnung mit Jupiter. New Horizons umkreiste den Mars am 7. April 2006; außerdem verfolgte er im Juni 2006 einen kleinen Asteroiden, der später „APL“ genannt wurde.

Jupiter: Die größte Annäherung erfolgte am 28. Februar 2007 mit 51.000 Meilen pro Stunde (etwa 23 Kilometer pro Sekunde). New Horizons flog 3- bis 4-mal näher an Jupiter heran als die Raumsonde Cassini, die sich aufgrund der Größe des Planeten innerhalb von 1,4 Millionen Meilen (2,3 Millionen Kilometer) befindet.

Interplanetare Kreuzfahrt: Während der rund 8-jährigen Reise zum Pluto wurden alle Instrumente des Raumfahrzeugs eingeschaltet und getestet, Kurstrajektorien korrigiert und eine Begegnung mit einem fernen Planeten geprobt.

Während der Kreuzfahrt reiste New Horizons auch in die Umlaufbahnen von Saturn (8. Juni 2008), Uranus (18. März 2011) und Neptun (25. August 2014).

Pluto-System

Im Januar 2015 begann New Horizons mit der ersten von mehreren Landephasen, die am 14. Juli 2015 im ersten großen Vorbeiflug an Pluto gipfelten. Bei seiner größten Annäherung wird das Raumschiff innerhalb von etwa 7.750 Meilen (12.500 Kilometer) von Pluto und 17.900 Meilen (28.800 Kilometer) von Charon fliegen.

Jenseits von Pluto: Der Kuipergürtel

Das Raumschiff hat die Fähigkeit, über das Pluto-System hinauszufliegen und neue Kuipergürtel-Objekte (KBOs) zu erkunden. Es führt zusätzlichen Hydrazintreibstoff für den Überflug zum OPK mit; Das Kommunikationssystem des Raumfahrzeugs ist so konzipiert, dass es sogar weit über die Umlaufbahn von Pluto hinaus funktioniert, und wissenschaftliche Instrumente können unter schlechteren Bedingungen als im schwachen Sonnenlicht auf Pluto funktionieren.

Daher musste das Team von New Horizons eine spezielle Suche nach kleinen Körpern im KBO-System durchführen, die das Schiff erreichen konnte. In den frühen 2000er Jahren wurde der Kuipergürtel noch nicht einmal entdeckt. Die National Academy of Sciences wird New Horizons anweisen, zu kleinen CMOs mit einem Durchmesser von 20 bis 50 Kilometern (etwa 12 bis 30 Meilen) zu fliegen, die wahrscheinlich primitiv und weniger informativ sind als Planeten wie Pluto.

Im Jahr 2014 entdeckten Mitglieder des Wissenschaftsteams von New Horizons mit dem Hubble-Weltraumteleskop drei Objekte innerhalb des CSO, alle 20 bis 55 Kilometer groß. Mögliche Termine für ihren Vorbeiflug sind Ende 2018 oder 2019 in einer Entfernung von einer Milliarde Meilen von Pluto.

Im Sommer 2015, nach dem Pluto-Vorbeiflug, wird das Team von New Horizons mit der NASA zusammenarbeiten, um den besten Kandidaten unter den drei auszuwählen. Im Herbst 2015 werden die Betreiber die Motoren an Bord der New Horizons zum optimalen Zeitpunkt starten, um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, der zum Erreichen des gewählten Ziels und zum Beginn der Reise benötigt wird.

Alle NASA-Missionen zielen darauf ab, mehr als nur die Aufklärung ihrer primären Ziele zu leisten, weshalb ihnen ein Antrag auf Finanzierung einer erweiterten Mission zugestellt wurde. Ein Vorschlag zur Untersuchung zusätzlicher PCR wird 2016 vorgelegt; Es wird von einem unabhängigen Expertengremium bewertet, um die vollen Vorzüge eines solchen Schritts herauszufinden: Das Team wird den Zustand des Raumfahrzeugs und seiner Instrumente, den Beitrag zur Wissenschaft, den New Horizons für das DSO leisten kann, und die Kosten analysieren Fliegen und Erforschen eines Zielpunktes im Kuipergürtel und vieles mehr .

Wenn die NASA einem solchen Schritt zustimmt, wird New Horizons 2017 eine neue Mission starten und seinem Team Zeit geben, einen Aufprall ein bis zwei Jahre später zu planen.

Zum ersten (und einzigen Mal) in der Geschichte des Weltraumzeitalters beantragte die NASA bei ihrem Entdecker die Erlaubnis, die Umgebung des Planeten zu besuchen. Die Erlaubnis wurde erteilt, und jetzt können wir erstaunliche Bilder einer fernen Welt beobachten - des ehemaligen Planeten Pluto, der am weitesten von der Sonne entfernt ist.

Der amerikanische Astronom Clyde Tombaugh, der 1930 als junger Mann Pluto entdeckte, ahnte damals kaum, dass Menschen eines Tages ein Raumschiff zu seiner Neuentdeckung schicken könnten. Die Idee einer Mission zum neunten Planeten entstand Anfang der 1990er Jahre, als sein Entdecker noch lebte. Infolgedessen erhielt der 86-jährige Tombo 1992 eine unerwartete Nachricht vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, in der er um Erlaubnis gebeten wurde, Pluto zu besuchen. Natürlich hatte diese Erlaubnis keinen rechtlichen Status, aber es war eine sehr schöne Geste - eine Hommage an die Person, die die äußerste Grenze des Sonnensystems entdeckte.

Tombo starb 1997, weniger als zehn Jahre vor dem Start einer Mission zu seinem Planeten. Er erhielt jedoch die wahrscheinlich prestigeträchtigste, ungewöhnlichste und sicherlich am weitesten entfernte Beerdigung in der Geschichte der Menschheit: Etwa eine Unze (31 g) seiner Asche wurde in ein Raumschiff gelegt, das zu Pluto und darüber hinaus flog. Zusammen mit Tombos Asche gingen mehrere weitere symbolische Gegenstände an Pluto: eine CD mit den aufgezeichneten Namen von fast einer halben Million Menschen, die an der Kampagne „Send Your Name to Pluto“ teilgenommen haben, Teil der Haut des ersten privaten Raumschiffs SpaceShipOne, und eine Briefmarke von 1991 mit dem Slogan „Pluto . Noch nicht erforscht."

Anatomie einer Mission

Die eigentliche Arbeit an der Mission New Horizons begann im Jahr 2000 unter der Leitung von Alan Stern, Direktor der Abteilung Weltraumforschung am Southwest Research Institute (SwRI). Die Vorläufer von New Horizons waren die Projekte Pluto 350 und Pluto Kuiper Express, letzteres sollte sogar ursprünglich im Jahr 2000 starten und den Planeten 2012-2013 erreichen. Aber das Projekt hatte kein Glück - noch im Jahr 2000 wurde das Budget gekürzt, da die Kosten des Fluges auf eine Milliarde Dollar geschätzt wurden und die Mission daher einfach abgesagt wurde. Das neue Projekt wurde in sehr kurzer Zeit umgesetzt - von der Zusammenstellung eines wissenschaftlichen und technischen Teams bis zum fertigen Gerät vergingen nur fünf Jahre: Im Winter 2005-2006 war die Sonde bereits zusammengebaut und mit Wärmedämmung bedeckt am Kap Canaveral, startbereit.

Beim Betrachten dieses Raumfahrzeugs fällt sofort ein wichtiges Detail auf: Es sieht nicht wie moderne Satelliten in der Silhouette aus – es hat keine Solarzellen. Dies ist nicht überraschend, da Pluto sehr wenig Sonnenlicht hat. Der am weitesten entfernte Planet, zu dem ein solarbetriebenes Raumschiff geschickt wurde, ist Jupiter. Eine dreieckige Plattform mit einer stark gerichteten Antenne auf einem der Flugzeuge endet mit einem seltsamen Zylinder, der aus einer der Ecken herausragt. Dies ist ein RITEG, ein thermoelektrischer Radioisotopengenerator. Darin wird Strom direkt durch Umwandlung der Zerfallswärme eines radioaktiven Isotops erzeugt. Die gleiche Energiequelle wird in der berühmten Cassini-Raumsonde, die seit mehr als einem Jahrzehnt im Saturn-System operiert, und im Curiosity-Rover verwendet.

Im RTG befinden sich 11 kg Plutonium-238. Dies ist ein sehr praktisches Isotop für solche Zwecke: Während seines Zerfalls wird viel Wärme freigesetzt, und dieses Plutonium gibt nur schwere Alpha-Partikel ab, vor denen man sich recht einfach schützen kann. Der Hauptnachteil dieses Isotops ist seine Knappheit: Es war ein Nebenprodukt bei der Herstellung von waffenfähigem Plutonium, und dieser Prozess wurde derzeit sowohl in den USA als auch in Russland gestoppt. Daher hat New Horizons dreimal weniger Plutonium (und Energiereserven) als beispielsweise Cassini.

Neuneinhalb Jahre unterwegs

Russische RD-180-Triebwerke, die in der Trägerrakete Atlas V installiert sind, transportierten das Gerät vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral. New Horizons wurde "beim Start" zum schnellsten Raumschiff: Nach dem Abschalten der Booster betrug die Geschwindigkeit der Sonde relativ zur Erde 16,26 km / s und die Geschwindigkeit relativ zur Sonne - 45 km / s. Jetzt fliegt das Gerät jedoch mit einer Geschwindigkeit von 14,5 km / s relativ zur Sonne, sodass der Titel des schnellsten Raumfahrzeugs an die berühmte Voyager-1 zurückgekehrt ist, die sich mit einer Geschwindigkeit von mehr als 17 km von unserem Stern entfernt / s. Aber selbst mit solchen Geschwindigkeiten wird es lange dauern, Pluto zu erreichen. Jetzt geht das Signal des Geräts fast fünf Stunden lang zur Erde.

Unterwegs stellte New Horizons nicht nur einen Weltrekord für die Entfernung von der Erde auf, sondern auch für die Reisegeschwindigkeit zum Mond: nur 8 Stunden und 35 Minuten. Etwas mehr als ein Jahr später führte das Gerät ein Gravitationsmanöver in der Nähe von Jupiter durch. Zu dieser Zeit wurden alle wissenschaftlichen Instrumente getestet und die erstaunlichen Galileischen Satelliten des Jupiter und des größten Planeten im Sonnensystem untersucht. Zum Beispiel haben wir es geschafft, die schönsten Bilder von Vulkanen auf dem Mond Io zu machen. Zu Beginn des Fluges gelang es New Horizons auch, einen kleinen Asteroiden zu fotografieren – um die Bilderfassungssysteme zu testen. Bereits im ersten Jahr des Fluges, im September 2006, gelang es der Raumsonde, das erste Bild von Pluto zu machen. Das Bild hatte keinen wissenschaftlichen Wert, aber es demonstrierte die Fähigkeiten der LORRI-Kamera. Aber die meiste Zeit, zwei Drittel des gesamten Fluges, "schlief" das Gerät oder befand sich wissenschaftlich im Ruhezustand - 1837 Tage, unterteilt in 18 Perioden von 36 bis 202 Tagen lang, meldete sich das Gerät nicht , sondern flog einfach energiesparend.

Degradierter Planet

Im Sommer 2006, als das Gerät bereits auf sein Ziel zuflog, ereignete sich ein richtungsweisendes Ereignis, das eine hitzige Debatte auslöste. Tatsache ist, dass die nächste Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) beschlossen hat, die Dinge in der Planetenterminologie endlich in Ordnung zu bringen. Tatsächlich wurden in den letzten Jahrzehnten viele verschiedene Objekte im Kuipergürtel jenseits von Neptun entdeckt, und einige von ihnen waren in ihrer Größe mit Pluto vergleichbar oder sogar noch größer. Müssen sie auch als Planeten erfasst werden? Als Ergebnis intensiver Debatten beschlossen Astronomen, den Wortlaut zu ändern und nur den Körper als Planeten zu betrachten, der die folgenden drei Bedingungen erfüllt. Erstens dreht es sich selbst um die Sonne. Zweitens ist es massiv genug, um unter der Wirkung des hydrodynamischen Gleichgewichts eine nahezu kugelförmige Form anzunehmen. Und drittens ist er so massiv, dass der ihn umgebende Raum von anderen Himmelskörpern befreit ist.

Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun bestanden den neuen Test der IAU, und Pluto „schnitt“ unter der dritten Bedingung ab. Jetzt gilt er wie Ceres aus dem Asteroidengürtel sowie Haumea, Makemake und Eris aus dem Kuipergürtel als Zwergplanet. Doch jetzt hat die Bewegung „Bring Pluto back to the family!“ wieder begonnen. Natürlich die Familie der klassischen Planeten.

22 Stunden Stille

Trotz der Tatsache, dass das Hauptziel der Mission zu Recht getroffen wurde, wurde der Flug fortgesetzt. Seit Januar 2015 beobachten Astronomen ständig den herannahenden Pluto. Im Frühjahr wurden zwei wichtige Meilensteine ​​passiert. Am 12. März blieb Pluto weniger als eine Astronomische Einheit (1 AE ist die Entfernung von der Erde zur Sonne), und am 5. Mai überstieg die Auflösung der Bilder des Pluto-Systems und seiner Satelliten den maximal erreichbaren Wert mit dem Hubble-Teleskop. Wenig später wurden Fotos und Animationen veröffentlicht, die die Bewegung aller fünf Satelliten von Pluto zeigen - große Charon und sehr kleine Nikta, Hydra, Kerberus und Styx. Diese Bilder bestätigten Berechnungen, die auf Beobachtungen des Hubble-Teleskops basieren: Aufgrund von Gravitationsstörungen, die von Charon verursacht werden, taumeln die verbleibenden Satelliten (kleine melonenförmige Körper) im Flug und fliegen auf unregelmäßigen Bahnen. Jeden Tag wurden Pluto und Charon immer sichtbarer, immer mehr Details waren auf ihnen zu sehen. Alle warteten auf den Tag der größten Annäherung am 14. Juli, als plötzlich...

Zehn Tage vor dem Tag der größten Annäherung, dem 4. Juli, fiel der Bordcomputer des Geräts aus. Die Kommunikation mit dem Kontrollzentrum auf der Erde war für 81 Minuten unterbrochen. Unter Bedingungen, bei denen das Signal viereinhalb Stunden lang in eine Richtung geht und Sie alle neun auf eine Antwort warten müssen, machte dies den Wissenschaftlern ein wenig Sorgen. Trotzdem haben die Computersysteme des Geräts den Ausfall selbst bewältigt, und die Vorbereitungen für das Rendezvous wurden fortgesetzt.

Und dann kam der „X-Tag für Planet X“ – der 14. Juli 2015, der Tag, auf den alle Astronomen seit mehr als neun Jahren gewartet haben. Das Gerät übermittelte das erste detaillierte Bild der Oberfläche von Pluto zur Erde ... und verstummte diesmal - für lange 22 Stunden. Aber es war eine geplante Stille, für die Dauer der wissenschaftlichen Hauptmission wurde der Funkverkehr mit der Erde abgeschaltet. Die Sonde flog durch das Pluto-System in einer Entfernung von 12.500 km von seiner Oberfläche, schaffte es, die Kameras zu drehen und schaffte es, die dunkle Seite von Pluto zu fotografieren, indem sie den Halo der Atmosphäre um die dunkle Scheibe sah. Und dann begann das Interessanteste.

Diejenigen, die in den 1990er Jahren die Geburt des Internets miterlebt haben, erinnern sich, wie lange es gedauert hat, eine kurze Videodatei über ein Telefonmodem mit 16.600 bps auf einen Heimcomputer herunterzuladen. Auf Pluto ist die Situation also noch schlimmer. Die Datenübertragungsrate erreicht kaum 1000 bps.

Und während des Vorbeiflugs an Pluto sammelte die Sonde etwa 50 GB an wissenschaftlichen Informationen, die zur Erde übertragen werden müssen - genau das ist der Zweck der Mission. Die Übertragung dieser Daten wird ... fast zwei Jahre dauern, bis März 2017. Natürlich wurden schon in der Anfangszeit die ersten Bilder und die wichtigsten wissenschaftlichen Daten übermittelt. Und jetzt wurde die Übermittlung neuer Bilder für ganze zwei Monate ausgesetzt.

Während des Vorbeiflugs an Pluto sammelte die Sonde etwa 50 Gigabyte an wissenschaftlichen Informationen, die zur Erde übertragen werden müssen – genau das ist der Zweck der Mission.

Ansichten von Pluto

Die bereits aufgenommenen Hauptbilder sind hochauflösende Bilder von Pluto und Charon. Das Pluto-Charon-System ist im Allgemeinen einzigartig - es ist der einzige Doppelplanet im Sonnensystem. Es ist doppelt: Charon ist so groß, dass sie und Pluto um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt kreisen, der sich hinter der Oberfläche von Pluto befindet. Um sich das leichter vorzustellen, stellen Sie sich einen hammergesponnenen Hammer vor. Hier dreht sich der Hammer nicht um den Athleten, sondern die beiden „tanzen“ irgendwann umeinander.

Pluto selbst hat Astronomen in Erstaunen versetzt. Zunächst stellte sich heraus, dass es Triton sehr ähnlich war: Dies bestätigt die Vermutung, dass der größte Neptun-Satellit aus dem Kuipergürtel gefangen wurde. Zweitens erwartete niemand, auf Pluto ein Herz zu sehen. Allerdings stellte sich heraus, dass die helle Region im ersten großen Bild des Zwergplaneten dem Symbol des Herzens ähnlich war. Die Witzbolde haben jedoch erfolgreich ein Porträt des Disney-Hundes Pluto darin eingefügt.

Auch die plutonische Kartographie begann. Die beiden größten Formationen auf Pluto wurden zu Ehren des Entdeckers des Planeten Tombo und zu Ehren des ersten sowjetischen Raumschiffs Sputnik genannt. Übrigens wurde Sputnik zur Hauptüberraschung von Pluto - nach einigen Tagen stellte sich heraus, dass es sich nicht um eine Ebene, sondern um eine Eisdecke mit sich bewegenden Gletschern handelte. Das Ralf-Instrument bestätigte große Mengen an Methan- und Stickstoffeis auf Pluto. Detailbilder zeigen deutlich, wie am nördlichen Rand eines flachen (ohne einen einzigen Krater!) Satelliten der Gletscher in den alten Krater mündet. Wissenschaftler haben bereits festgestellt, dass Sputnik-Bilder Satellitenbildern der Antarktis ähneln, und das war völlig unerwartet.

ferne Welten

Pluto-Charon ist der einzige Doppelplanet im Sonnensystem. Der Mond des Zwergplaneten Charon ist ziemlich massiv, daher umkreisen sie einen gemeinsamen Schwerpunkt, der außerhalb der Oberfläche von Pluto liegt. Die ersten großformatigen Bilder von Pluto ließen Astronomen den Schluss zu, dass er Triton (einem Neptun-Satelliten) ähnlich ist – dies war eine der Bestätigungen, dass Triton einer der „Eingeborenen“ des Kuipergürtels ist. Die Fotografien ermöglichten die Erstellung der ersten Karten von Pluto, die beiden größten Formationen wurden zu Ehren des Entdeckers des Planeten „Tombo Plain“ und zu Ehren des ersten sowjetischen Raumfahrzeugs „Sputnik Ice Sheet“ genannt. Nach dem Vorbeiflug machte das Raumschiff ein Bild von einer Sonnenfinsternis von Pluto (die Struktur der Aurora kann Aufschluss über die Zusammensetzung und Dynamik der plutonische Atmosphäre geben). Und schließlich wurden zum ersten Mal großformatige Bilder von Satelliten - Charon sowie viel kleineren Nikta und Hydra - aufgenommen.

Das Gerät konnte die andere Seite von Pluto sehen und ein Bild einer Sonnenfinsternis im Kuipergürtel machen. New Horizons konnte fotografieren, wie Pluto die Sonne bedeckt, und das Leuchten der Atmosphäre um den Zwergplaneten sehen. Anhand der Polarlichtstruktur werden bereits erste Rückschlüsse auf die Zusammensetzung und Dynamik der plutonischen Atmosphäre gezogen.

Auch die Berge auf Pluto waren sehr ungewöhnlich. In der Höhe - nicht weniger als 3,5 km - sind dies fast das Uralgebirge, aber sie sind jung, kleine Krater sind im Bild der Berge fast nicht sichtbar. Hochauflösende Fotos der Gipfel wurden bereits zur Erde übertragen. Vielleicht sind das nicht nur Berge, sondern Kryovulkane.

Es gibt auch die ersten Daten auf Satelliten – Bilder der winzigen Nikta (Farbe) und Hydra (Schwarz-Weiß) wurden bereits übertragen. Auf Nikta ist ein mysteriöser roter Fleck zu sehen, aber was es ist, ist noch nicht klar. Natürlich blieb auch Charon nicht unbemerkt. Eines der ersten, das zur Erde übertragen wurde, war sein detailliertes Bild, das zahlreiche Krater und Spuren von Charons geologischer Aktivität - Verwerfungen und junge Berge - deutlich zeigt. Vermutlich war auch ein wachsender Kryovulkan zu sehen (jedoch bisher ohne Spuren vitaler Aktivität). Ein riesiger dunkler Fleck, der auf frühen Bildern zu sehen war, stellte sich als seltsame Vertiefung heraus, die dem Einschlagbecken eines großen Kraters nicht sehr ähnlich war.

entfernte Ziele

In den nächsten zwei Jahren besteht die Aufgabe des Geräts darin, die empfangenen Daten zu übertragen und die Einwohner mit schönen Bildern und die Wissenschaftler mit neuen Rätseln zu erfreuen. Und einfach fliegen. Tatsache ist, dass New Horizons jetzt ein Stein ist, der in den Himmel geworfen wird. Es hat keinen Treibstoff für eine signifikante Kursänderung. Das Maximum, das sich die Besatzung des Fahrzeugs leisten kann, besteht darin, seine Flugbahn um einen kleinen Winkel bis zu einem Grad abzuweichen. Aber wo genau ablehnen? Als die Mission gestartet wurde, war in dieser Region des Weltraums kein einziges Kuipergürtelobjekt bekannt. Wird alles mit Pluto enden? Immerhin reicht die Energie eines Radioisotopengenerators noch zehn Jahre. Glücklicherweise ist das altgediente Hubble-Teleskop schon lange im Weltraum. Speziell für die Mission New Horizons wurde im richtigen Sektor des Himmels nach geeigneten Kandidaten gesucht. Es war möglich, drei Objekte zu finden - mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit, sie vom Pluto-Explorer zu erreichen.

Das Objekt 2014 MU69 (1110113Y) mit einem Durchmesser von etwa 60 km scheint das erfolgreichste zu sein – New Horizons wird es mit einer Wahrscheinlichkeit von 100 % erreichen und nur 35 % des verbleibenden Treibstoffs für Manöver ausgeben. Der zweite Kandidat war der Asteroid 2014 PN70 (G12000JZ). Die Wahrscheinlichkeit, es erfolgreich zu erreichen, ist etwas geringer - 97%, während fast der gesamte Treibstoff verbraucht wird, aber dieses Ziel hat seine Vorteile: Dieses Objekt ist doppelt so groß wie das erste, was seinen wissenschaftlichen Wert erhöht. Zunächst wurde auch das dritte entdeckte Hubble-Objekt, der Asteroid 2014 OS393 (e31007AI), in Betracht gezogen, aber dann wurde klar, dass die Wahrscheinlichkeit, es zu sehen, nur 7 % betrug. Nun wurde er von der Kandidatenliste gestrichen.

Die Wahl des Ziels wird sehr bald getroffen – sobald die Wissenschaftler eine kleine Verschnaufpause bekommen. Das bedeutet, dass wir bald wieder auf Fotografien einer Welt warten werden, die noch niemand zuvor gesehen hat.

Die Sonde New Horizons ist das erste Raumschiff, das je gebaut wurde, um Pluto zu erreichen, und die wissenschaftlichen Informationen, die es während seines Fluges gesammelt hat, werden unser Lehrbuch über diese winzige, eisige Welt, über die wir so wenig wissen, schließlich neu schreiben.

Die Mission New Horizons ist in vielerlei Hinsicht einzigartig und hat sogar ein paar Geheimnisse an Bord.

Hier sind 11 kuriose Fakten über die unglaubliche Mission zum Pluto.

Der Start von New Horizons war der schnellste in der Geschichte

Am 19. Januar 2006 befestigte die NASA die Raumsonde New Horizons an der Spitze einer Atlas-V-Rakete und startete ins All. Es war der schnellste Start in der Geschichte und erreichte über 58.000 km/h. Nur neun Stunden nach dem Start hatte die Raumsonde bereits den Mond erreicht. Die Apollo-Astronauten brauchten drei Tage, um ihn zu erreichen. Die New-Horizons-Sonde erreichte sie achtmal schneller.

Als die Sonde New Horizons gestartet wurde, war Pluto noch ein Planet

Als die Sonde gestartet wurde, flüsterten Wissenschaftler bereits besorgt über Plutos Status als Planet. Das liegt daran, dass das Pluto-große Objekt Eris im Jahr 2005 entdeckt wurde und Astronomen entscheiden mussten, ob Eris der zehnte Planet werden würde oder ob es einfacher wäre, die Definition eines Planeten zu revidieren.

Letztendlich hörte Pluto fünf Monate nach dem Start von New Horizons auf, ein Planet zu sein.

Trotz der Tatsache, dass die Sonde New Horizons für Pluto entwickelt wurde, betrachtete er auch Jupiter

Im Jahr 2007 hatte New Horizons eine wichtige Begegnung mit Jupiter. Das Raumschiff benötigte die starke Schwerkraft eines Riesenplaneten, der die Sonde wie ein Schleuderschuss in Richtung Pluto beschleunigte. Dieser Vorbeiflug war erfolgreich und beschleunigte die Sonde mit weiteren 14.500 km/h.

Die Sonde New Horizons hat das erste Video vom Ausbruch eines außerirdischen Vulkans gemacht

Einer von Jupiters Monden, Io, dient mehr als vierhundert Vulkanen und ist damit das geologisch aktivste und trockenste Objekt in unserem Sonnensystem. Als sich die Sonde New Horizons Jupiter näherte, machte sie eine Reihe von Bildern von Io, die Vulkanausbrüche auf der Oberfläche zeigten.

Zusammen ermöglichten diese Bilder die Erstellung des ersten Videos eines ausbrechenden Vulkans außerhalb der Erde.

New Horizons trägt die Asche des Pluto-Entdeckers Clyde Tombaugh

Tombo entdeckte diesen Zwergplaneten 1930, und 67 Jahre später bat er im Sterben darum, seine Asche ins All zu schicken. Die NASA legte vor dem Start im Jahr 2006 eine Handvoll seiner Asche auf New Horizons. Seine Überreste "besuchten" den Planeten, den er entdeckte. Tombos Asche ist jedoch nur eines von vielen Geheimnissen an Bord der New Horizons.

Die Sonde New Horizons wird mit Kernbrennstoff betrieben

Die Sonde New Horizons fliegt so weit von der Sonne entfernt, dass sie sich nicht auf Sonnenkollektoren verlassen kann, um Strom zu erzeugen. Stattdessen wandelt seine Atombatterie die Strahlung aus dem Zerfall von Plutoniumatomen in Elektrizität um und treibt so seinen Motor und seine Instrumente an Bord an, damit er so viele Informationen wie möglich sammelt.

Solche Batterien sind Mangelware. Die NASA zum Beispiel hat Plutonium für ein paar davon übrig. Und sie werden noch nicht produzieren.

An Bord der New Horizons befinden sich sieben Instrumente, von denen zwei nach Figuren aus einer Fernsehserie aus den 1950er Jahren benannt sind.

Fünf der sieben Instrumente von New Horizons werden durch Akronyme dargestellt. Einige von ihnen klingen vertraut wie PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) und REX (Radio Science Experiment).

Zwei Instrumente ohne Akronyme in ihren Namen sind Ralph und Alice (Ralph und Alice). Ralph wird Wissenschaftlern dabei helfen, die Geologie und Zusammensetzung von Plutos Oberfläche zu untersuchen, während Alice die Atmosphäre von Pluto untersucht. Ralph und Alice (oder Alice) sind die beiden Hauptfiguren in der Fernsehserie Honeymooners aus den 1950er Jahren.

Alle Instrumente von New Horizons arbeiten mit minimalem Stromverbrauch, insbesondere die Ralph-Kamera

Obwohl die Ralph-Kamera vor über 10 Jahren gebaut wurde, ist sie eine der genialsten Kameras, die je hergestellt wurden. Sie wiegt etwa 10 Kilogramm und benötigt für den Betrieb genauso viel Energie wie eine kleine Tischlampe.

Dieses leistungsstarke Tool kann Details von Plutos Oberfläche mit einem Durchmesser von bis zu 60 Metern anzeigen.

Ein winziges Trümmerstück könnte ein Fahrzeug zerstören

Jetzt fliegt New Horizons mit einer Geschwindigkeit von 50.000 km/h durchs All. Wenn es von einem Stück Eis oder Staub getroffen wird, wird das Raumschiff zerstört, bevor es die Möglichkeit hat, Daten an die Missionskontrolle zurückzusenden.

„Sogar winzige Partikel von der Größe eines Reiskorns können für New Horizons tödlich sein, weil wir uns so schnell bewegen“, sagt Alan Stern, Hauptermittler von New Horizons.

Die Mission wird nicht mit Pluto enden

Wenn mit Pluto alles gut geht oder New Horizons genug Treibstoff übrig hat, wird die Sonde weiterfliegen, um mindestens ein weiteres Objekt in der Region des Sonnensystems außerhalb unserer Kuipergürtel-Planeten zu untersuchen.

Dieser Gürtel liegt am Rand unseres Sonnensystems und ist 20 Mal breiter als der Asteroidengürtel, der Mars von Jupiter trennt. Astronomen glauben, dass es die Trümmer von Himmelsobjekten speichern kann, die bei der Entstehung unseres Sonnensystems übrig geblieben sind.

Es ist 26 Jahre her, dass wir uns das letzte Mal „zum ersten Mal“ mit dem Planeten beschäftigt haben

Das letzte Mal geschah dies 1989, als die Voyager an Neptun vorbeiflog. Seitdem haben wir keine neuen Welten mehr erkundet. Der aktuelle Vorbeiflug an Pluto ist historisch.

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