New Horizons: L'astronave che trasporta le ceneri del suo scopritore verso Plutone

New Horizons: L'astronave che trasporta le ceneri del suo scopritore verso Plutone

Circa 30 grammi delle ceneri di Clyde Tombaugh si trovano a bordo di New Horizons, un silenzioso memoriale dell'uomo che scoprì Plutone e non ebbe mai la possibilità di vederlo da vicino.

New Horizons trascorse un decennio attraversando il sistema solare per raggiungere quel pianeta, poi continuò. Il suo passaggio ravvicinato l'ha resa la prima missione ad esplorare un corpo così lontano dalla Terra, e la sua rotta successiva l'ha portata più profondamente nella fascia di Kuiper, l'anello di detriti ghiacciati oltre Nettuno dove Plutone è solo uno tra i molti abitanti.

La missione merita di essere rivisitata per più delle sue sole immagini. Raggiungere Plutone ha significato costruire una delle astronavi più veloci mai lanciate dalla NASA, sopravvivere a battaglie di finanziamento su cosa sarebbe venuto dopo, e fare affidamento su un'astronomia che la maggior parte delle persone non ha mai sentito parlare, solo per puntare correttamente la sonda. Ecco quello che la missione e gli scienziati che l'hanno guidata hanno effettivamente scoperto.

Un'Astronave Costruita per Superare Tutto Ciò che Era Venuto Prima

New Horizons era l'astronave più veloce mai lanciata dalla NASA, che sfrecciava oltre Plutone a più di 30.000 miglia all'ora – così veloce che un frammento di detriti non più grande di un chicco di riso avrebbe potuto disabilitarla. Quella velocità non è stata raggiunta gradualmente. Lanciata dalla NASA nel 2006, la sonda è salita direttamente su una traiettoria destinata a portarla fuori dal sistema solare interamente, piuttosto che fare orbite intorno ai pianeti prima per accumulare slancio come molte missioni fanno.

Tecnici che preparano l'astronave New Horizons prima del lancio
L'astronave New Horizons prima del suo viaggio verso Plutone. NASA, Dominio pubblico, via Wikimedia Commons

Il compromesso era un margine permanentemente sottile: nessuna quantità di ingegneria può schivare un pezzo di detriti sulla strada a quella velocità, quindi l'intero piano dipendeva dal fatto che niente si mettesse di mezzo.

Un Record di Velocità che Ora Appartiene a Qualcun Altro

New Horizons non detiene più il record di velocità assoluto. Voyager 1, lanciato decenni prima, detiene ancora il record per la massima velocità di qualsiasi astronave misurata lontano dal Sole, crocierando a circa 17 km/s (38.000 miglia all'ora). E dal 2026, la velocità più alta mai registrata per un'astronave appartiene alla Parker Solar Probe, una missione che si immerge ripetutamente abbastanza vicino al Sole per raccogliere velocità che New Horizons non ha mai avuto bisogno.

La distinzione è importante: New Horizons è stata costruita per lanciare velocemente e planare, non per continuare ad accelerare, quindi il suo titolo di "più veloce mai lanciata" e questi record successivi descrivono capitoli diversi dell'esplorazione spaziale piuttosto che una contraddizione.

Un Decennio in Transito, Poi Un Passaggio

Dopo un decennio in transito, New Horizons ha fatto il suo passaggio più vicino a Plutone a circa 7.750 miglia di altitudine – pressappoco la distanza che separa New York da Mumbai – diventando la prima missione ad esplorare un mondo così lontano dalla Terra. Quel passaggio ravvicinato non era mai destinato a essere la fine. Una sosta a un oggetto della fascia di Kuiper oltre Plutone era stata parte del piano dalla missione da 700 milioni di dollari quando era iniziata nel 2006.

Impegnarsi a un secondo obiettivo anni in anticipo, prima che chiunque sapesse se anche un oggetto idoneo esistesse nelle vicinanze, significava che l'astronave doveva portare abbastanza carburante e pazienza per una missione che non ha preso forma completamente fino a quando il passaggio di Plutone non era già dietro di loro.

Scoperto nel 1930, Appena Esplorato da Allora

La scoperta di Plutone avvenne nel 1930, ma un'orbita singola intorno al Sole richiede al pianeta nano 248 anni per essere completata. Un anno su Plutone dura 247,94 anni terrestri, quindi il pianeta nano non finirà l'orbita che stava completando quando è stato scoperto fino al 2178.

Questo orologio lento spiega perché così poco era conosciuto su Plutone prima dell'arrivo di New Horizons: il mondo si era spostato appena lungo la sua orbita dal 1930, quindi i telescopi sulla Terra avevano solo mai intravisto una fetta stretta delle sue stagioni.

Il Cuore che Nasconde un Mondo Attivo

L'immagine più riconoscibile dal passaggio catturava una grande caratteristica luminosa a forma di cuore, approssimativamente 1.000 miglia (1.600 chilometri) di diametro. Il suo lobo occidentale, chiamato Sputnik Planitia, misura circa 1.400 per 1.200 km ed è parzialmente sepolto sotto ghiacciai di azoto solido.

Primo piano di una catena montuosa all'interno del Tombaugh Regio di Plutone
Una catena montuosa all'interno delle pianure ghiacciate del cuore a forma di cuore del Tombaugh Regio di Plutone. NASA/JHUAPL/SWRI, Dominio pubblico, via Wikimedia Commons

New Horizons non ha trovato crateri d'impatto in alcun luogo su quel lobo, indicando una superficie più giovane di 10 milioni di anni – straordinariamente giovane per un mondo così lontano dal Sole, e un segno che il ghiaccio lì continua a cancellare la sua propria storia.

Caronte, il Vicino Sproporzionato

Durante lo stesso passaggio ravvicinato, New Horizons si è avvicinata a 27.000 km (17.000 miglia) da Caronte, la luna più grande di Plutone. Il nome di Caronte contiene un'eco strana dalla finzione: decenni prima della sua effettiva scoperta, lo scrittore di fantascienza Edmond Hamilton ha usato i nomi Caronte, Stige e Cerbero per tre lune di Plutone in un romanzo del 1940.

Immagine a colori veri ad alta risoluzione di Caronte, la luna più grande di Plutone
Caronte, la luna più grande di Plutone, vista a colori veri da New Horizons. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker, Dominio pubblico, via Wikimedia Commons

È una coincidenza senza spiegazione nei registri – solo due persone, distanziate decenni, che arrivano agli stessi tre nomi per gli stessi piccoli mondi.

Un'Altra Sosta: Arrokoth al Bordo della Fascia di Kuiper

Arrokoth, l'oggetto della fascia di Kuiper che New Horizons era destinata a trovare dopo Plutone, è spuntato nelle immagini del Telescopio Spaziale Hubble il 26 giugno 2014 – il lavoro del team di ricerca di New Horizons dell'astronomo Marc Buie, che era stato alla ricerca di qualsiasi oggetto della fascia di Kuiper che la sonda potesse raggiungere. Trovare uno non era garantito: gli scienziati di New Horizons avevano bisogno di una quantità enorme di tempo del Telescopio Spaziale Hubble, 160 orbite, solo per trovare un oggetto della fascia di Kuiper degno di visita una volta che Plutone fosse dietro di loro.

Immagine composita dell'oggetto della fascia di Kuiper Arrokoth
Arrokoth, l'oggetto della fascia di Kuiper di contatto binario oltre Plutone. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko., Dominio pubblico, via Wikimedia Commons

Questo tipo di richiesta mostra quanto incerta fosse realmente la missione di proseguimento: senza abbastanza tempo al telescopio, potrebbe non esserci stato un secondo obiettivo di passaggio ravvicinato a cui puntare l'astronave.

Individuare un Bersaglio in Movimento

Colpire con precisione un piccolo oggetto lontano richiede più di una buona traiettoria – richiede di sapere esattamente dove quell'oggetto sarà. Prima dell'incontro con Plutone, gli astronomi hanno utilizzato il brillante quasar J1911-2006 con l'array di radiotelescopi ALMA per individuare la posizione di Plutone e tagliare l'incertezza a metà.

I quasar sono utili come punti di riferimento perché si trovano al bordo lontano dell'universo osservabile e sembrano appena muoversi, fornendo agli astronomi uno sfondo fisso contro cui misurare un pianeta nano molto più vicino e in movimento più rapido.

Un Confine al Bordo del Sistema Solare

New Horizons ha continuato a fornire risultati molto tempo dopo i suoi passaggi ravvicinati principali. La NASA ha annunciato nell'agosto 2018 che lo strumento Alice della sonda aveva confermato un confine ricco di idrogeno ben oltre i pianeti, per la prima volta suggerito dalle gemelle sonde Voyager nel 1992.

Confermare un segnale suggerito per la prima volta più di due decenni prima ha trasformato New Horizons da una semplice missione su Plutone – prova che gli strumenti costruiti per un incontro possono continuare a insegnare agli astronomi sul bordo esterno del sistema solare molto tempo dopo il passaggio ravvicinato più evidente.

Fonti