В январе 2006 года аппарат New Horizons был запущен с целью изучения Плутона, тогда еще считавшегося девятой планетой Солнечной системы. И вот уже 14 июля случится поистине эпохальное событие, которое ждали больше девяти лет, о котором The New York Times написал статью. Публикацию перевода статьи разместило у себя интернет издание «Tj». 10 июля 2015, 17:17 0 Новые горизонты. Аппарат New Horizons дал почву для новых открытий. Фото: ya.ru
В понедельник 6 июля космический аппарат New Horizons был в 9,6 миллиона километров от Плутона — что в 25 раз больше расстояния от Земли до Луны — но он быстро к нему приближается. Примерно в 14.50 по Москве New Horizons должен пролететь менее чем в 12 500 километрах от поверхности Плутона. Алан Штерн, главный исследователь проекта, любит повторять, что, если бы New Horizons был на таком же расстоянии от Манхэттена, его телескопическая линза позволила бы увидеть пруды в Центральном парке.
Плутон, открытый молодым астрономом Клайдом Томбо 85 лет назад, все последующее время был немного большим, чем просто точкой в ночном небе. Первый в истории космический аппарат, который посетит планету, покажет его, как и таинственные темные участки на поверхности, и, возможно, извергающиеся ледяные вулканы. Он также может запечатлеть вихри с туманами и снегопадами, идущие в тонкой атмосфере Плутона, состоящей из азота и метана.
Профессор Штерн в конференции, проходившей в 1993 году, сделал одно предсказание.
«Я сказал в двух словах, каким будет Плутон: чем-то удивительным. Оказалось, что это было правдой. Система Плутона оказалась совершенно изумительной», — говорит Штерн.
Плутон раньше рассматривали как странное одиночное тело в унылом пустом участке космоса, сейчас же он является образцом того, что астрономы называют «третьей зоной» Солнечной системы. В нашей системе кроме скалистых планет вроде Земли и газовых гигантов вроде Юпитера есть миллионы ледяных тел, вращающихся вокруг Солнца, которые составляют пояс Койпера, названный в честь астронома Джерарда Койпера, автора идеи о том, что некоторые кометы образовались на окраинах Солнечной системы.
New Horizons несет с собой некоторые сувениры из Земли, включая часть праха Томбо, скончавшегося в 1997 году; кроме того, на нем есть CD-ROM с голосами 434 000 человек, участвовавших в программе «Отправь свой голос на Плутон»; есть еще несколько монет — четвертаки из Мэриленда, где аппарат был построен, и из Флориды, где он был запущен.
Последние исследования космоса вокруг Плутона не показали ни новых спутников, кроме пяти уже открытых, ни других больших тел, которые могут представлять опасность для New Horizons. Но все же могут быть мелкие объекты — встреча New Horizons даже с небольшим камнем может обернуться катастрофой для его скорости 50 000 километров в час — но, по всей видимости, путь чист. Согласно компьютерным симуляциям, вероятность того, что космический аппарат останется невредимым, составляет 4 999 из 5 000.
Изображения с New Horizons уже помогли сделать новые открытия вроде темного участка на северном полюсе Харона, крупнейшего спутника Плутона, хотя обычно полюса планет светлые — из-за присутствия льда. У Плутона тоже есть темные пятна на поверхности; некоторые из них, размером с Миссури, составляют цель, которую ученые называют «кастетом».
В субботу 4 июля произошел сбой в программном обеспечении, который не на шутку испугал команду миссии, стоившей 722 млн долларов. Инженеры из Лаборатории прикладной физики имени Джона Хопкинса, спроектировавшие, построившие и управляющие аппаратом, уверены, что проблема не повторится. Во вторник 8 июля New Horizons вернулся к работе.
С момента презентации идеи инвесторам прошло много времени — 14 лет, включая девять с половиной лет с запуска аппарата в январе 2006 года.
Тогда Плутон был все еще полноправной планетой, но его дни в этом качестве были сочтены. Годом ранее профессор планетарной астрономии Калифорнийского института технологий Майкл Браун обнаружил небесное тело, расположенное дальше Плутона и по размеру превосходящее его. Было два варианта: либо новое тело, которое он назвал Эридой в честь греческой богини хаоса и раздора, признают десятой планетой, либо Плутон уберут из числа планет нашей системы.
В августе 2006 года Международный астрономический союз официально постановил, что для того, чтобы объект считался планетой, он должен доминировать на своей орбите. Плутон слишком мал для этого, поэтому для Плутона, Эриды и подобных им тел организация приняла новый термин: карликовая планета.
Плутон всегда выделялся в качестве планеты. Внутренние планеты Солнечной системы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — являются скалистыми сферами. Следующие четыре — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — гигантские шары из водорода и других газов. И был еще Плутон.
Плутон маленький по размеру — примерно 2 390 в диаметре, меньше нашей Луны. Его орбита — сильно наклоненный эллипсоид, а состоит он на одну треть изо льда и на две трети из скалистых пород.
В 1978 году Джеймс Кристи обнаружил выпуклость сбоку Плутона. Позднее оказалось, что это спутник, который он назвал Хароном. По сравнению с маленьким Плутоном Харон был удивительно большим, с массой, составляющей примерно одну восьмую массы Плутона. Наша Луна, например, в 81 раз легче Земли.
Это указывало на то, что в далеком прошлом Плутон пережил массивное столкновение, похожее на столкновение небесного тела размером с Марс с Землей, которое, как считают ученые, привело к образованию Луны.
На тот момент в Солнечной системе не было чего-то подобного Плутону и Харону, пока в 1992 Дэвид Джуитт из Гавайского университета и Джейн Луу из Калифорнийского университета в Беркли не нашли маленькое ледяное тело вне орбиты Нептуна. Вскоре обнаружились и другие похожие тела. Сегодня в поясе Койпера зарегистрировано больше тысячи объектов, и астрономы предполагают, что их там могут быть миллионы. Регион за Нептуном сейчас самая населенная часть нашей Солнечной системы с точки зрения космических тел.
Это как чердак с забытыми вещами, который помогает понять, как пыль и газ объединились в планеты.
«Я все еще думаю, что это одна из самых потрясающих частей Солнечной системы, которая держит секреты к формированию планет и ранней динамической эволюции солнечной системы», — рассказывает Гарольд Левисон, планетарный ученый кафедры космических исследований Саутвестского исследовательского института в Боулдере, штат Калифорния.
Во время пролета семь приборов на борту New Horizons сделают подробные измерения Плутона и его спутников — Харона, Никты, Гидры, Кербера и Стикса. С помощью снимков, сделанных с разных позиций, ученые смогут создать топографическую карту. А спектрометр определит некоторые вещества на поверхности Плутона и Харона.
После ближайшей точки пролета New Horizons пройдет через тень Плутона и Харона.
Аппарат прилетит тогда, когда Харон будет на ночной стороне Плутона, и свет, отраженный от спутника, осветит поверхность для снимков. Так что ученые смогут сравнить ночной вид Плутона с дневным, сравнивая новые снимки с фотографиями, сделанными тремя днями ранее. Сутки на Плутоне равны 6,4 земным.
Это, например, поможет узнать, идет ли снег на Плутоне и конденсируются ли азот и метан холодными ночами.
«Это наш единственный способ сделать карту этой части Плутона», — говорит профессор Штерн.
После выхода из тени аппарат получит возможность изучить туманы или облака, что в тени он не может делать.
New Horizons также измерит степень отражения сигнала радара с поверхности Плутона. Передатчик аппарата не слишком мощный, но антенна диаметром 70 метров в Комплексе дальней космической связи Голдстоун в Калифорнии будет направлена на Плутон, и радиоволны, образованные ею, отразятся от поверхности к приемнику на New Horizons.
Но люди вторник 14 июля проведут в ожидании. Частично ради простоты, частично из-за экономии, приборы и антенна расположены на самом аппарате, а не на вращающейся платформе. Это означает, что New Horizons не может одновременно делать снимки и общаться с Землей. Отправка ученым и инженерам сведений о том, что аппарат работает, и обеспечение информацией о событиях за день займет некоторый промежуток времени.
Четыре с половиной часа спустя сообщение о статусе аппарата, которое пролетит почти 5 млрд километров, прибудет в центр управления миссии.
«Это не означает, что мы не будем волноваться 14-го числа. Мы же люди. Мы будем ждать этого сигнала в 9 часов, и это будет наш момент неизвестности», — говорит профессор Штерн.
Первые фотографии будут отправлены на следующий же день. Но из-за большого объема данных, медленной связи и вследствие необходимости делить сеть дальней космической связи НАСА с другими космическими аппаратами передача всей информации на Землю займет полтора года.
«Это миссия с отложенным празднованием», — говорит Хэл Уивер, ученый проекта.
Долгая работа по анализу данных, обработке неожиданных открытий и создание новой модели Плутона займет годы.
После Плутона New Horizons полетит к одному из двух мелких тел пояса Койпера размером 30−50 километров, оба из которых принадлежат к тому, что астрономы называют холодной популяцией классических объектов пояса Койпера. В отличие от Плутона их орбиты являются круговыми и идут в одной плоскости с другими планетами; они, по-видимому, остались нетронутыми с момента образования Солнечной системы четыре с половиной миллиарда лет назад.
«Возможно, изначально там были только они», — говорит профессор Левисон из Саутвестского исследовательского института.
Что New Horizons не узнает, так это то, что может лежать за поясом Койпера — его камера не приспособлена для снимков темных объектов. Профессор Браун, еще до своего открытия Эриды, обнаружил Седну, еще меньшее тело с более странной эллиптической орбитой длиной в 11 400 лет. Ее самая ближняя точка к Солнцу все еще располагается за поясом Койпера. А самая дальняя точка орбиты Седны в 31 раз длиннее расстояния от Солнца до Нептуна.
Седна оставалась одной в своем роде, пока несколько лет назад другие астрономы не нашли второй объект с Седна-подобной орбитой. Вдобавок они предположили, что Седна, новый объект и другие тела на внешних границах пояса Койпера подвергаются гравитации какого-то большого тела, в несколько раз большего, чем Земля.
Предположение все еще спорное, хотя профессору Брауну, в отличие от остальных, она нравится.
«Я думаю, что где-то там есть потрясающая планета. Мы можем сказать, что там есть что-то, достаточно большое, чтобы перестать думать о карликовых планетах вроде Плутона и начать думать о настоящей девятой планете», — говорит профессор Браун.
Так что это все еще может быть не конец эры планетарных открытий.
http://infowe7c.beget.tech/articles/look-inside/novyje-gorizonty-apparat-new-horizons-dal-pochvu-dla-novyh-otkrytij-110.html
Источник:
