Новий Горизонт: Космічний корабель, який везе прах свого відкривача до Плутона

Новий Горизонт: Космічний корабель, який везе прах свого відкривача до Плутона

Близько 30 грамів праху Клайда Томбо перебувають на борту Новий Горизонт, мовчазне свідчення людини, яка відкрила Плутон і ніколи не побачила його з близька.

Новий Горизонт провів десять років, перетинаючи Сонячну систему, щоб досягти цієї планети, а потім продовжив. Його пролет зробив його першою місією, яка коли-небудь досліджувала тіло так далеко від Землі, і його подальший курс відніс його глибше у Пояс Кайпера, кільце крижаних обломків за межами Нептуна, де Плутон є лише одним серед багатьох жителів.

Місія варта того, щоб потанцювати більш ніж просто її поштові листівки. Досягнення Плутона означало побудову одного з найшвидших космічних кораблів, які коли-небудь запустила НАСА, пережиття боїв за фінансування того, що було дальше, і залежність від астрономії, про яку більшість людей ніколи не чули, просто щоб правильно навести зонд. Ось що місія та вчені, які її керували, насправді знайшли.

Космічний Корабель, Побудований Щоб Перевершити Все, Що Йому Передувало

Новий Горизонт був найшвидшим космічним кораблем, який коли-небудь запустила НАСА, пронесеннявся повз Плутон на понад 30.000 миль на годину – настільки швидко, що уламок сміття не більше, ніж зернина рису, міг би його вивести з ладу. Ця швидкість була досягнута не поступово. Запущений НАСА у 2006 році, зонд вилетів прямо на траєкторію, призначену для вивезення його повністю з Сонячної системи, замість того, щоб робити петлі довкола планет спочатку, щоб накопичити імпульс, як це роблять багато місій.

Техніки готують космічний корабель New Horizons перед запуском
Космічний корабель New Horizons перед його подорожжю на Плутон. НАСА, Громадське надбання, через Wikimedia Commons

Компромісом був постійно тонкий запас: ніяка кількість інженерії не може уникнути уламку сміття на дорозі з такою швидкістю, тому весь план залежав від того, щоб нічого не стало на перешкоді.

Рекорд Швидкості, який Тепер Належить Комусь Іншому

Новий Горизонт більше не займає абсолютний рекорд швидкості. Voyager 1, запущений десятиліття раніше, все ще утримує рекорд найвищої швидкості будь-якого космічного корабля, виміряної далеко від Сонця, подорожуючи приблизно на 17 км/с (38.000 миль на годину). І станом на 2026 рік, найвища швидкість, коли-небудь зареєстрована для космічного корабля, належить Parker Solar Probe, місії, яка багаторазово занурюється достатньо близько до Сонця, щоб набути швидкості, яку Новий Горизонт ніколи не потребував.

Розрізнення важливе: Новий Горизонт був побудований для швидкого запуску та планування, а не для постійного прискорення, тому його назва «найшвидше коли-небудь запущений» та ці пізніші рекорди описують різні розділи космічних подорожей, а не суперечність.

Десять Років у Дорозі, Потім Один Пролет

Після десяти років у дорозі, Новий Горизонт виконав свій найближчий пролет над Плутоном на висоті близько 7.750 миль – приблизно на відстані, яка розділяє Нью-Йорк та Мумбай – стаючи першою місією, яка коли-небудь досліджувала світ так далеко від Землі. Той пролет ніколи не мав бути фінішем. Зупинка в об'єкта Пояса Кайпера за межами Плутона була частиною плану з самого початку місії за 700 мільйонів доларів у 2006 році.

Взяти на себе зобов'язання щодо другої цілі за років до того, як хтось знав, чи навіть існує поблизу придатний об'єкт, означало, що космічний корабель повинен був нести достатньо палива та терпіння для місії, яка повністю не сформувалась до того, як пролет Плутона не залишився позаду.

Відкритий у 1930 році, Майже Не Досліджувався З Того Часу

Відкриття Плутона сталося у 1930 році, але один оберт навколо Сонця займає планету-карлик 248 років, щоб завершити. Один рік на Плутоні триває 247,94 земних років, тому планета-карлик не завершить орбіту, яку вона завершувала, коли була відкрита, аж до 2178 року.

Цей повільний годинник пояснює, чому так мало було відомо про Плутон перед прибуттям Новий Горизонт: світ майже не рухався по своїй орбіті з 1930 року, тому телескопи на Землі лише когось-небудь підглядали вузьку смужку його сезонів.

Серце, Яке Приховує Активний Світ

Найпізнаваніше зображення з пролету запечатило велику блискучу особливість у формі серця, приблизно 1.000 миль (1.600 кілометрів) у діаметрі. Його західна доля, звана Sputnik Planitia, вимірює приблизно 1.400 на 1.200 км і частково похована під льодовиками азотного льоду.

Крупний план гірської гряди всередині Tombaugh Regio Плутона
Гірська гряда всередині льодяних рівнин у формі серця Tombaugh Regio Плутона. НАСА/JHUAPL/SWRI, Громадське надбання, через Wikimedia Commons

Новий Горизонт не знайшов кратерів від удару ніде на тій долі, вказуючи на поверхню молодшу, ніж 10 мільйонів років – надзвичайно молоду для світу так далеко від Сонця, і знак того, що лід там продовжує стирати його власну історію.

Харон, Непропорційний Сусід

Під час того ж пролету, Новий Горизонт наблизився на 27.000 км (17.000 миль) до Харона, найбільшого місяця Плутона. Ім'я Харон несе дивне відлуння з фікції: десятиліття до його справжнього відкриття, письменник наукової фантастики Едмонд Гамільтон використав імена Харон, Стікс і Цербер для трьох місяців Плутона в романі 1940 року.

Високорозрізняння зображення правдивих кольорів Харона, найбільшого місяця Плутона
Харон, найбільший місяць Плутона, видний у справжніх кольорах Новим Горизонтом. НАСА/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker, Громадське надбання, через Wikimedia Commons

Це збіг без пояснення в записах – просто дві людини, розділені десятиліттями, що прийшли до тих же трьох імен для тих же трьох малих світів.

Ще Один Зупинка: Arrokoth на Краю Пояса Кайпера

Arrokoth, об'єкт Пояса Кайпера, який Новий Горизонт прагнув знайти після Плутона, з'явився на зображеннях космічного телескопа Хаббл 26 червня 2014 року – робота команди пошуку Новий Горизонт астронома Марка Бюї, яка шукала будь-який об'єкт Пояса Кайпера, якого міг би досягнути зонд. Локалізація одного не була гарантована: вчені Новий Горизонт потребували величезної кількості часу космічного телескопа Хаббл, 160 орбіт, просто щоб знайти об'єкт Пояса Кайпера, достойний відвідування, як тільки Плутон залишився позаду.

Композитне зображення об'єкта Пояса Кайпера Arrokoth
Arrokoth, контактний бінарний об'єкт Пояса Кайпера за межами Плутона. НАСА/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko., Громадське надбання, через Wikimedia Commons

Цей тип запиту показує, наскільки невизначена була місія подальшої роботи: без достатньої кількості часу телескопа, не було б другої цільової осі, на яку можна було б спрямувати космічний корабель.

Визначення Рухомої Мети

Влучання в маленький, далекий об'єкт з точністю потребує більше, ніж хорошої траєкторії – потребує знання того, де саме буде цей об'єкт. Перед зустріччю з Плутоном астрономи використали яскравий квазар J1911-2006 з радіотелескопним масивом ALMA, щоб визначити позицію Плутона і вполовину зменшити невизначеність.

Квазари є корисними опорними точками, тому що вони розташовуються на далекому краї спостережуваного Всесвіту і майже не рухаються, даючи астрономам нерухому фону для вимірювання набагато ближчої, швидше рухомої планети-карлика.

Межа на Краю Сонячної Системи

Новий Горизонт продовжував надавати результати довго після своїх основних пролетів. НАСА оголосила у серпні 2018 року, що інструмент Alice зонда підтвердив багату на водень межу далеко за межами планет, що вперше була натякнута двійняк-зондами Voyager у 1992 році.

Підтвердження сигналу, вперше натякнутого більше двох десятиліть раніше, перетворило Новий Горизонт більш, ніж на просто місію на Плутон – доказ того, що інструменти, побудовані для однієї зустрічі, можуть продовжувати навчати астрономів про зовнішній край Сонячної системи задовго після головного пролету.

Джерела