Fizyka dla każdego

Sonda New Horizons wystartowała 19 stycznia 2006 roku z przylądka Canaveral w USA. Jej głównym celem było przebadanie Plutona, jednego z najdalszych znanych dużych ciał niebieskich Układu Słonecznego. Właśnie doleciała!

Pluton, do niedawna najdalsza planeta Układu Słonecznego, a obecnie planeta karłowata, został odkryty przez amerykanina Clyde’a Tombaugha w 1930 roku. Jest tak daleko od Ziemi (5 mld km), że do tej pory nawet przez największe teleskopy widziany był tylko jako rozmyta kropka. Clyde Tombaugh, w 1930 roku młody adept astronomii, porównał na kliszach fotograficznych pozycje milionów gwiazd, aby znaleźć jedną jedyną kropkę, która w ciągu kilku dni nieco się przesunęła.

Najlepsze zdjęcie Plutona, jakim jeszcze 5 lat temu dysponowaliśmy

Porównuje się, że obserwacja Plutona z Ziemi to tak, jak na Ziemi obserwacja jabłka oddalonego o 200 km.  

Pierwotnie sonda miała wyruszyć tuż po roku 2000 (jako Pluto Kuiper Express), jednak z różnych przyczyn udało się to w 2006 roku. Silniki, które pozwoliły sondzie wyzwolić się spod wpływu grawitacji Ziemi działały przez 47 minut. Pozwoliło to jej na uzyskanie zawrotnej prędkości 16,26 km/s (prawie III prędkość kosmiczna) - największej w historii lotów.

Sonda New Horizons - wizja artysty
 

Przez większość lotu była uśpiona. Wyjątkiem było krótkie wybudzenie, kiedy przelatywała koło Jowisza. Przesłała wtedy na Ziemię zdjęcia tej planety, oraz pięknych pióropuszy siarkowych wulkanów na jednym z jej księżyców Io. 

Fotografie wulkanów na Io wykonane przez sondę New Horizons w 2007 roku

Szczegółową listę działań wykonywanych przez sondę można znaleźć tu.  

Latem 2015 roku sonda dotarła w końcu do Plutona. Przeleciała prawie 5 miliardów kilometrów, aby 14 lipca lipca o 13:50 zbliżyć się do niego zaledwie na około 12 tysięcy kilometrów. Wszystkie urządzenia, dotąd uśpione zaczęły pracować pełną mocą.  

Jedne z wcześniejszych zdjęć Plutona i jego największego księżyca Charona przesłanych przez sondę. Zdjęcię w fałszywych kolorach dla łatwiejszej obserwacji struktur na powierzchni

Sonda poruszała się zbyt szybko, aby wejść na orbitę wokół Plutona. Szacuje się, że jeżeli chcielibyśmy wprowadzić ją na jego orbitę misja musiałaby trwać nie 10, a około 30 lat. Trzebaby zabrać ze sobą więcej paliwa (nie tylko na rozpędzenie, również na wyhamowanie i inne manewry sondy) i wyznaczyć inną, dłuższą trajektorię.

15 lipca 2015 roku zobaczyliśmy pierwsze dobrej jakości zdjęcia Plutona.

Podczas zbliżenia sondy do Plutona jej instrumenty pracowały pełną mocą, a dane i zdjęcia były archiwizowane w jej pamięci. Sonda wysyła te dane teraz w kierunku Ziemi z prędkością około 1-2 kilobitów na sekundę (póżniej, kiedy sonda przestanie obserwować, wartość tę można będzie podwoić poprez wprawienie jej w ruch obrotowy, co ją ustabilizuje). Aby dotrzeć do Ziemi, sygnał porusza się z prędkością światła przez 4,5 godziny. Szacuje się, że przesłanie wszystkich danych, które zgromadziła podczas tego krótkiego przelotu, może potrwać nawet 16 miesięcy, nic więc dziwnego, że naukowcy NASA "zacierają ręce" mówiąc, że "najlepsze dopiero przed nami".

Charon - największy księżyc Plutona

Po minięciu Plutona sonda będzie dalej badać napotkane obiekty pasa Kuipera (pas 30-50 jednostek astronomicznych od Słońca, w którym znajduję się wiele planetoid i kilka planet karłowatych - na podobieństwo pasa planetoid między Marsem, a Jowiszem). 

Zdjęcie Plutona zrobione w podczerwieni. Kolorem czerwonym oznaczony został znajdujący się na powierzchni lód metanowy. Kolor zielony to lód azotowy 

Oficjalnie sonda zakończy swoją działalność w czerwcu 2022 roku, jednak jeżeli nie ulegnie uszkodzeniu, lub nie zderzy się z jakimś obiektem dalej będzie mogła (tak, jak sondy Voyager) eksplorować kosmos.

Animacja przedstawia zdjęcia Plutona zrobione w latach 1930-2015. Pierwsze zdjęcie zostało zrobione w 1930 roku, lata wykonania następnych zaczynają sie od 1996 roku.

Oficjalna strona misji
Można zobaczyć tam gdzie w tej chwili jest sonda, jak długo leci, szczegołowo jaką aparaturę ma na pokładzie, a także zobaczyć przesłane przez nią ostatnio zdjęcia.

Koncepcja, układ, tekst: Krzysztof Służewski (KS16)
Grafiki: NASA

P.S. Urna z prochami Clyde'a Tombaugha została właśnie spuszczona na powierczhnię Plutona.