Космический аппарат Новые Горизонты. Зонд новые горизонты
Итоги миссии «Новые горизонты»
Изображение Плутона, созданное с использованием техники метод главных компонент
Запущенная в 2006 году для исследования (ранее считавшейся полноценной, а ныне носящей «звание» карликовой) планеты Солнечной системы Плутон миссия «Новые горизонты» с честью выполнила задачу и навсегда удаляется от родной звезды. Каковы же результаты исследований, которые провела автоматическая межпланетная станция?Учёные астрономы с нетерпением ждали встречи аппарата с Плутоном, так как ранее ещё ни одно творение рук человеческих не приближалась к нему. Данные о планете, названной в честь бога подземного царства мёртвых, почитавшегося древними римлянами, доступные ранее астрофизикам – это материалы, полученные с наземных телескопов, а также с орбитального телескопа Хаббла.
Плутон геологически активен
Равнина Спутник на Плутоне
Как выяснилось, Плутон зря считался мёртвым куском льда и замёрзших газов. Космические исследования показали, что это не так. Сравнивая поверхность карликовой планеты с поверхностью его естественного спутника Харона (в верованиях древних римлян Харон – лодочник перевозящий души умерших людей в царство теней через священную реку Стикс) нельзя не заметить разительных отличий. В их числе – чрезвычайно малое количество метеоритных кратеров на Плутоне по сравнению со спутником.Это может иметь только одно объяснение – поверхность планетоида постоянно обновляется в результате процессов, происходящих в недрах. Все планеты солнечной системы, обладающие массой, достаточной для гидростатического равновесия имеют схожие процессы.На Земле это выглядит так: по поверхности расплавленной мантии «плавают» тектонические плиты из твёрдой породы. Эти плиты расширяются, уменьшаются, сталкиваются, вызывая землетрясения, извержения вулканов. На Плутоне тектонические плиты состоят из водяного льда, а также из замёрзших газов и покоятся на субстанции из того же материала, но обладающей текучестью под действием давления верхних слоёв.По всей поверхности Плутона наблюдаются результаты тектоники: ледяные горные массивы и хребты, гладкие равнины из недавно замёрзших газов и жидкостей, а также криовулканы. От земных вулканов отличающиеся тем, что извергаются из них водяной пар и другие газы, а по склонам стекают те же самые вещества в жидком виде.
Состав льда и атмосфера Плутона
Рассеивание синего цвета атмосферой Плутона, по данным мультиспектральной камеры MVIC, снимок зонда Новые Горизонты.
Как показали космические исследования, в составе поверхности Плутона преобладают водяной и азотный льды. Распределены эти два компонента по поверхности планеты неравномерно, и это, возможно, является ключом к пониманию тектонических процессов. Кроме того, равнины покрыты слоем толинов – полимеризованных простейших углеводородов. Эти вещества образуются из исходных метана и этана под воздействием ультрафиолетовых лучей, источником которых служит Солнце.При физических условиях глубокого космоса толины кристаллизуются, их массы имеют жёлто – коричневый цвет. Именно благодаря этим химическим соединениям поверхность Плутон имеет слегка необычную относительно яркую окраску.А вот атмосфера планетоида подкачала. Учёные надеялись найти более плотную и мощную атмосферу, нежели та, которую обнаружила автоматическая межпланетная станция. Давление атмосферы у поверхности не более одной стотысячной от земного. Как известно, орбита Плутона сильно вытянута, и обладает весьма значительным эксцентриситетом: в перигелии планета почти в два (!) раза ближе к Солнцу чем в апогее, а света в ближайшей к звезде точке получает почти в три раза больше.
Многослойная атмосфера Плутона вблизи
Такая особенность скорее всего приводит в значительным изменениям в плотности атмосферы в зависимости от времени плутонианского года. Но проверить данную гипотезу в ближайшее время путём наблюдений не удастся, так как период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 земных года.Состоит атмосфера в основном из азота, присутствует также в небольших количествах метан, проявляются следы монооксида углерода. Толины образуются скорее всего именно в атмосфере, затем, конденсируясь, тонким слоем выпадают на поверхность. А до того, как упасть, толины находятся во взвешенном состоянии, образуя некое подобие облаков, которые и были обнаружены космическим аппаратом.
Спутники
Первый открытый спутник Плутона – Харон. Он был открыт ещё в восьмидесятые годы прошлого столетия. Харон – самый большой естественный спутник планетоида и единственный, имеющий массу, достаточную для обретения гидростатического равновесия. Интересно, что соотношение массы планеты и спутника составляет 1 к 8. Это очень большая масса спутника по отношению к массе материнской планеты. Из-за этого пару Плутон – Харон иногда называли двойной планетой.Пролет над ХарономПоверхность Харона покрыта в основном водяным льдом, есть свидетельства о геологической активности небесного тела, в частности криовулканы. Правда, она гораздо слабее чем на Плутоне.
Спутники Плутона
Остальные спутники планетоида – Стикс, Никта, Кербер (Цербер) и Гидра. Это куски породы неправильной формы размерами менее сотни километров.
Какие горизонты «за горизонтом»
Покинув систему Плутона автоматическая межпланетная станция продолжает удаляться от Солнца со скоростью около 15 километров в секунду. Планируется, что в ночь с 31 декабря 2018 года на 1 января 2019 года аппарат ожидает «новогодняя» встреча в поясе Койпера с одним из классических его представителей – небольшим астероидом 2014MU-69. Затем последует передача полученных данных и в 20-е годы текущего тысячелетия миссия наконец будет завершена.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 1616
spacegid.com
Новые Горизонты (космический аппарат)
Начало миссии
Только после старта финансирования в 2003 году программы «Новые Рубежи», направленной на изучение самых неисследованных уголков Солнечной системы, работы были активизированы, что и было ознаменовано успешным запуском. Первая половина 2015 года – планируемое время получения от аппарата информации по карликовой планете и ее спутнику Харону.
Ракета-носитель
Atlas V
Для запуска аппарата была использована двухступенчатая ракета , производства корпорации Lockheed Martin. Хотя станция и ракета – американские, но двигатели, установленные на носителе, – российского производства. Это известные РД-180, производства химкинского НПО «Энергомаш», разработанные специально для ракет семейства Atlas. Работают они на керосине и жидком кислороде, по схеме с дожиганием газогенераторного газа, и обладают самыми высокими удельными характеристиками в мире среди двигательных установок первых ступеней.
Задачи экспедиции
Предпологаемое строение Плутона
Миссия «Новых Горизонтов» – исследование Плутона, его спутника Харона, а если все пойдет успешно, то и объектов пояса Койпера. Маршрут автоматической станции был выбран таким образом, чтобы через год она оказалась около Юпитера и провела изучение как самой планеты, так и ее спутников, в первую очередь галилеевых, что с успехом и было сделано. В конце февраля аппарат пересек орбиту газового гиганта и, совершив гравитационный маневр, придавший ему ускорение, двинулся дальше к выходу из Солнечной системы.
Основные характеристики станции
Инфографика Новые Горизонты
Межпланетная станция имеет форму неправильной призмы с антенной радиусом 1,25 м, размещенной на одном из ее оснований. Масса искусственного аппарата – 478 кг, а максимальный габаритный размер – 3,2 м. Двигательная установка, включающая механизмы ориентации (12 двигателей по 0,8 Н) и коррекции (2 – по 22 Н), имеет вытеснительную систему подачи унитарного топлива – гидразина. Запас последнего составляет 80 кг. Энергообеспечение станции осуществляется за счет радиоизотопного генератора, который должен обеспечить во время подлета к Плутону 174 Вт мощности. Плутоний, используемый в источнике электроэнергии, – российского производства.
Система управления
Схема зонда
Система управления станции способна хранить информацию, имеющую объем 16 Гб. Она обеспечена аппаратурой связи, позволяющей передавать на Землю данные со скоростями: 4,75 кбайт/с на орбите Юпитера и 0,096 кбайт/с на орбите Плутона. По современным земным меркам это очень медленно, но и в таких условиях ученым представится возможность обладать уникальными научными данными и фотографиями. Чтобы обеспечить максимальную надежность работы аппаратуры, большинство ее узлов продублировано, поэтому в случае выхода из строя отдельных элементов связь может быть восстановлена.
Бортовое оборудование
Станция в сборочном цеху
Межпланетная станция оснащена научным оборудованием, предназначенным для изучения космического пространства. В его состав входят различные комплексы оптических приборов для съемки в широком диапазоне излучения и спектрометры (инфракрасный, ультрафиолетовый и энергичных частиц). Эта аппаратура должна позволить получить качественные снимки карликовой планеты и ее спутников, изучить химический состав атмосферы и небесных тел, а также провести другие запланированные исследования. Студенты Университета Колорадо специально для этой миссии разработали свой счетчик пыли и рассчитывают, что он тоже сможет внести свой вклад в изучение дальнего космоса.
Хронология событий
Стартовав в начале 2006 года (19 января), космический аппарат уже в первой декаде апреля (7 апреля) оказался на орбите Марса. В феврале 2007 года (28 числа), через год после старта, межпланетная станция пересекла орбиту Юпитера, передав на Землю фотографии газового гиганта и его спутников, а также другие научные данные по этим небесным телам. В начале лета 2008 года (8 июня) аппарат достиг орбиты Сатурна.
Галерея снимков станции, полученных во время пролета Юпитера
Большую часть полета системы станции находятся в режиме энергосбережения, время от времени выходя из него, чтобы проверить работоспособность.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 3708
spacegid.com
Космический аппарат "Новые горизонты": миссия на Плутон
Долгое время Плутон особенно не интересовал ни астрономов, ни планетологов, уж больно далеко он находится от Земли. Однако в XXI веке ученые из НАСА все же решили, что дошла очередь и до Плутона, и направили к нему космический аппарат «Новые горизонты». Он преодолел огромное расстояние и переслал нам фотоснимки далекой планеты. Плутон дождался своего звездного часа — его портрет увидели миллиарды жителей Земли.
Почти до самого конца XX века астрономы и планетологи практически не обращали внимания на далекий Плутон, их интересовали более близкие и гораздо более интересные на их взгляд планеты. Плутон оставался единственной из планет Солнечной системы, к которой еще не приближался земной космический аппарат. Наконец в 90-х годах НАСА все же приступило к разработке автоматической межпланетной станции (АМС) New Horizons Pluto-Kuiper Belt для исследования Плутона.
В самом начале нового тысячелетия из-за сокращения финансирования проект какое-то время находился под угрозой полного закрытия, однако в его защиту активно выступила научная общественность, и средства на него выделили. С конца февраля 2003 года в НАСА начали подготовку первой экспедиции к Плутону. Поддержку руководства агентства получил малобюджетный проект «Новые горизонты», разработкой которого занималась группа под руководством Алана Штерна. Стоимость проекта оценивалась в 2006 году примерно в 650 млн долларов.
19 января 2006 года только с третьей попытки ракетоноситель «Атлас-5» вывел аппарат в космическое пространство, старт с мыса Канаверал два раза откладывался, один раз из-за сильного ветра, другой — из-за аварийного отключения электроэнергии. Стоит отметить, что на первой ступени «Атласа-5» был установлен российский двигатель РД-180. Так что в какой-то мере и с нашей помощью аппарат «Новые горизонты» отправился в свое долгое и опасное межпланетное путешествие.
Масса аппарата достигала 478 кг (из них — 77 кг топлива), а размеры — 2,2 x 2,7 x 3,2 метра. Источником электроэнергии служил радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ), работающий на плутонии-238. Всего в РИТЭГ было загружено около 11 кг радиоактивного топлива. Любопытно, что плутоний был назван в честь планеты Плутон, к которой и направлялся аппарат.
Вычислительный комплекс на борту аппарата был представлен двумя системами — системой обработки команд и данных и системой навигации и управления. Каждую из систем продублировали, в сумме получилось четыре компьютера. Кроме самого различного научного оборудования на борту аппарата находились: капсула с частью праха астронома Клайда Томбо, первооткрывателя Плутона; компакт-диск с 434 738 именами людей, участвовавших в акции НАСА «Пошли своё имя на Плутон»; еще один диск с фотографиями аппарата и его разработчиков; два флага США и др.
Стоит отметить, что у руководства миссии из-за ограниченности современных технологий не было возможности вывести аппарат на орбиту Плутона и снизить его скорость. Заранее предполагалось, что он пройдет мимо планеты, надо было использовать это короткое время, чтобы получить максимум данных о Плутоне и его окружении.
Долгий и опасный путь к цели
Аппарат «Новые горизонты» покинул окрестности нашей планеты с самой большой скоростью из всех когда-либо стартовавших космических аппаратов. В момент выключения двигателей относительно Земли она составила 16,26 км/с. В январе 2006 года была осуществлена плановая коррекция траектории полета аппарата перед предстоявшим гравитационным маневром около Юпитера. Уже 7 апреля 2006 гола аппарат пересек орбиту Марса на расстоянии 243 млн км от Солнца, его скорость составляла около 21 км/с. Надо отметить, что путешествие аппарата было весьма рискованным. «Да. частицы размером с рисовое зерно могут быть смертельными для аппарата «Новые горизонты» поскольку движемся мы очень быстро», — рассказывал Алан Штерн, главный исследователь миссии.
28 февраля 2007 года был совершен гравитационный маневр в окрестностях Юпитера. Аппарат приблизился к планете на расстояние 2,305 млн км и произвел фотосъемку планеты и ее спутников с высоким разрешением. 8 июня 2008 года аппарат «Новые горизонты» пересек орбиту Сатурна. 29 декабря 2009 года ознаменовалось пересечением условной границы, которая отмечала половину расстояния от Земли до Плутона. В конце июля 2010 года прошло успешное опробование камеры дальней съемки LORRI на Нептуне и его спутнике Тритоне с расстояния примерно 23,2 а. е. от Нептуна.
В июне 2014 года команда миссии провела последнюю проверку систем перед прибытием к Плутону. 25 августа 2014 года аппарат пересек орбиту Нептуна. Уже в январе 2015 года началось наблюдение Плутона с большого расстояния, а 12 марта аппарат приблизился к планете на расстояние менее 1 а. е. С 25 апреля по 1 мая «Новые горизонты» провели фотосъемку, в результате которой на снимках были зафиксированы все известные на данный момент спутники Плутона, 12 мая эти снимки были опубликованы.
30 июня 2015 года аппарат «Новые горизонты» с помощью инструмента Ralph подтвердил наличие на планете метанового льда, открытого на Плутоне ещё в 1976 году учеными из обсерватории Китт-Пик. А вот 4 июля миссия оказалась под угрозой из-за сбоя компьютера, в результате произошел перерыв связи с центром управления полетом длительностью в 81 минуту. Стоит отметить, что в этот момент пакет команд от Земли до зонда шел 4 часа 30 минут. Однако специалисты из НАСА заверили, что сбой не окажет влияния на ход миссии.
Главную цель удалось достигнуть!
14 июля 2015 года начался пролет аппарата на расстоянии около 12,5 тысячи километров от поверхности Плутона. Это была кульминация уникальной миссии. В ход пошли все семь научных приборов и инструментов, находящихся на борту. В целом «Новые горизонты» проводили наблюдения всего 9 дней, за эти дни удалось собрать около 50 гигабит информации. 20 июля 2015 года завершилась передача на Землю первого пакета изображений системы Плутона с пролетной траектории. Передача данных продолжилась и в последующее время. 22,25,28 октября и 4 ноября 2015 года были проведены четыре коррекции траектории космического зонда. А 25 октября 2016 года завершилась передача на Землю научных данных, собранных во время пролета Плутона в июле 2015 года.
На 1 января 2019 года планируется пролет аппарата вблизи объекта 2014 MU69 из пояса Койпера на расстоянии 43,4 а. е. от Солнца. Подходящие цели для аппарата в поясе Койпеpa были найдены с помощью телескопа «Хаббл»; кроме 2014 MU69, это астероиды 2014 PN70 и 2014 OS393. Однако из-за отсутствия достаточного количества топлива последние две цели были отклонены. Окончание миссии «Новые горизонты» планируется в 2026 году.
Материалы этой уникальной миссии до сих пор обрабатываются учеными, однако о некоторых ее достижениях уже можно сказать. При сближении с Юпитером зонд «Новые горизонты» сделал ряд снимков Ио, которые запечатлели вулканические всплески на поверхности спутника. После обработки снимки позволили создать первое видео извержения вулкана за пределами нашей планеты. Зонд НАСА впервые показал всем людям, как выглядит далекий Плутон, кстати, уже в ходе миссии разжалованный из числа планет Солнечной системы. Сейчас это небесное тело считают карликовой планетой.
Пожалуй, наиболее озадачило ученых обнаружение азота, который доминирует в атмосфере Плутона. Сотни тонн атмосферного азота каждый час улетучиваются в космическое пространство; откуда берется этот азот, ученые пока не знают.
Неожиданностью для ученых стали геологическая активность и молодой возраст ряда участков карликовой планеты, обнаружение тумана в атмосфере Плутона и низкая скорость истекания газов из нее. Получены данные, позволяющие предположить существование в древности океана под поверхностью Харона. Ученые не исключают и наличие жидкого водоема в недрах Плутона. Удалось обнаружить слоистую структуру атмосферы планеты и наличие в ней гидродинамических гравитационных волн. Попытки найти у Плутона новые спутники, кроме ранее обнаруженных, оказались тщетными.
Миссия «Новые горизонты» является крупным технологическим достижением, ведь для достижения Плутона аппарат НАСА преодолел миллиарды километров в открытом космосе, проведя в пути девять лет.
1543mir-znaniy.com
Зонд «Новые горизонты» пробудился и готов исследовать пояс Койпера
NASA запустило зонд «Новые горизонты», чтобы тот посетил Плутон и стал первым его исследователем, несколько лет назад. Когда эта фаза миссии завершилась, робот отправился в новые дали. Теперь «Новые горизонты» займутся поиском объектов пояса Койпера. На днях зонд вышел из спячки и приступил к подготовке к миссии. Пояс Койпера — это кольцо ледяных объектов за пределами Нептуна. После того, как Плутон побыл планетой несколько десятилетий, ученые поняли, что это не планета, а просто большой объект пояса Койпера и понизили его в звании. Миссия «Новых горизонтов» стала первой, когда человечество получило возможность наблюдать такой далекий объект так близко, но зонд собирается побить свой же рекорд в начале следующего года.
«Новые горизонты» идеально подходит для изучения других объектов пояса Койпера по нескольким причинам. Во-первых, зонд уже на месте. Потребовались годы, чтобы космический аппарат достиг внешней Солнечной системы — «Новые горизонты» отправлялись с Земли еще когда Плутон был планетой. В дополнение к этому, миссия с Плутоном была просто облетом. Потребовалось слишком много топлива, чтобы замедлить зонд, чтобы тот вышел на орбиту Плутона, поэтому вся фаза сбора данных заняла несколько часов. Благодаря тому, что космический аппарат отлично справляется с научной частью своей работы, было принято решение сохранить его в живых для миссии в поясе Койпера.
Сейчас зонд успешно вышел из спячки. В режим гибернации его погрузили в конце 2017 года; все системы отключили, компьютер лишь посылал периодические обновления статуса на Землю. Ранее NASA подтвердило, что зонд работал только на этих сигналах, но теперь он полностью вышел в рабочий режим. Состояние системы безупречное.
Когда «Новые горизонты» приступил ко второй части своей миссии, NASA еще не знало многого о небольших объектах пояса Койпера, однако с тех пор определилось несколько возможных целей. Агентство выбрало объект MU69, иногда называемый «Ультима Туле». Это либо один, либо два куска льда и камня диаметром 32 километра. Очень скоро ученые начнут подготовку к исследованию MU69.
Сам астероид находится в 1,6 миллиарда километрах за Плутоном (сам Плутон находится в 4,5 миллиарда километрах от Земли). Он станет самый удаленным объектом, который когда-либо посещал аппарат с Земли. Облет запланирован на январь 2019 года.
hi-news.ru
11 невероятных фактов о миссии «Новых горизонтов» к Плутону
На протяжении этой недели, начиная с 14 июля, нас засыпали данными о невероятном по своей эпичности событии: космический аппарат NASA «Новые горизонты» пролетел мимо одного из последних рубежей нашей Солнечной системы, Плутона.
Зонд «Новые горизонты» — это первый космический аппарат, созданный чтобы достичь Плутона, и научная информация, которую он за свой полет собрал, в конечном счете перепишет наш учебник по этому крошечному ледяному миру, о котором мы знаем так мало. Миссия «Новых горизонтов» во многом уникальна и даже имеет несколько секретов на борту.
Перед вами 11 любопытных фактов о невероятной миссии на Плутон.
Запуск «Новых горизонтов» стал самым быстрым в истории
19 января 2006 года NASA прицепило космический аппарат «Новые горизонты» на вершину ракеты «Атлас-V» и запустило в космос. Это был самый быстрый запуск в истории — была достигнута скорость свыше 58 000 км/ч. Спустя всего девять часов после запуска аппарат уже достиг Луны. Астронавтам программы «Аполлон» понадобилось три дня, чтобы до нее добраться. Зонд «Новые горизонты» долетел до нее в восемь раз быстрее.
Когда был запущен зонд «Новые горизонты», Плутон был еще планетой
Когда был запущен зонд, ученые уже обеспокоенно шептались о статусе Плутона в числе планет. Это потому, что в 2005 году был обнаружен объект Эрис, размером с Плутон, и астрономам нужно было решить, станет ли Эрис десятой планетой или же проще пересмотреть определение планеты.
В конечном итоге Плутон перестал быть планетой через пять месяцев после запуска «Новых горизонтов».
Несмотря на то, что зонд «Новые горизонты» был создан для Плутона, он заглянул и к Юпитеру
В 2007 году аппарат «Новые горизонты» провел важную встречу с Юпитером. Космическому аппарату была нужна мощная гравитация гигантской планеты, которая ускорила зонд подобно выстрелу из рогатки в направлении Плутона. Этот облет был успешным и разогнал зонд еще на 14 500 км/ч.
Зонд «Новые горизонты» сделал первое видео извержения внеземного вулкана
Один из спутников Юпитера Ио обслуживает более четырех сотен вулканов, что делает его самым геологически активным и сухим объектом в нашей Солнечной системе. Когда зонд «Новые горизонты» приближался к Юпитеру, он сделал серию снимков Ио, которые выявили вулканические всплески на поверхности.
Все вместе, эти снимки позволили создать первое видео извергающегося вулкана за пределами Земли.
«Новые горизонты» везет прах открывателя Плутона Клайда Томбо
Томбо открыл эту карликовую планету в 1930 году, а спустя 67 лет, умирая, попросил отправить свой прах в космос. NASA поместило горсть его праха в верхнюю часть аппарата «Новые горизонты», прежде чем он был запущен в 2006 году. Его останки «посетили» планету, которую он открыл. Однако пепел Томбо — это всего один из ряда секретов на борту «Новых горизонтов».
Зонд «Новые горизонты» работает на ядерном топливе
Зонд «Новые горизонты» летит так далеко от Солнца, что не может рассчитывать на солнечные батареи для генерации энергии. Вместо этого его ядерная батарея преобразует излучение от распада атомов плутония в электричество, питая таким образом его двигатель и инструменты на борту, чтобы он собрал максимум возможной информации.
Такие батареи в дефиците. У NASA, к примеру, осталось плутония на пару таких. И производить пока не собираются.
На борту «Новых горизонтов» семь инструментов, два из них названы в честь героев телесериала 50-х
Пять из семи инструментов «Новых горизонтов» представлены акронимами. Некоторые из них звучат знакомо вроде PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) и REX (Radio Science Experiment).
Два инструмента без акронимов в своих названиях — это Ralph и Alice (Ральф и Алиса). Ральф будет помогать ученым изучать геологию и состав поверхности Плутона, тогда как Алиса займется изучением атмосферы Плутона. Ральф и Алиса (или Элис) — два главных персонажа в телесериале 50-х годов «Молодожены» (Honeymooners).
Все инструменты «Новых горизонтов» работают с минимальным потреблением энергии, особенно камера Ralph
Хотя камера Ralph и была построена больше 10 лет назад, она представляет собой одну из самых хитроумных камер, когда-либо созданных. Она весит порядка 10 килограммов и требует столько же энергии при работе, как небольшая настольная лампа.
Этот мощный инструмент может разглядеть детали поверхности Плутона до 60 метров в поперечнике.
Крошечный обломок мусора может уничтожить аппарат
Сейчас «Новые горизонты» летит через космос на скорости 50 000 км/ч. Если в него попадет кусок льда или пыли, космический аппарат будет уничтожен еще до того, как получит шанс отправить данные назад, в центр управления полетами.
«Даже крошечные частицы размером с рисовое зерно могут быть смертельными для аппарата «Новые горизонты», поскольку движемся мы очень быстро», — говорит Алан Штерн, главный исследователь «Новых горизонтов».
Миссия не закончится Плутоном
Если с Плутоном все пойдет как надо или у «Новых горизонтов» останется достаточно топлива, зонд полетит дальше, чтобы изучить еще хотя бы один объект в регионе Солнечной системы за пределами наших планет в поясе Койпера.
Этот пояс находится на границе нашей Солнечной системы и в 20 раз шире, чем пояс астероидов, который отделяет Марс от Юпитера. Астрономы думают, что он может хранить обломки небесных объектов, оставшихся со времен формирования нашей Солнечной системы.
Прошло 26 лет с тех пор, как мы в последний раз «впервые» взглянули на планету
Последний раз, когда это происходило, было в 1989 году, когда «Вояджер» пролетел мимо Нептуна. С тех пор мы не исследовали новых миров. Нынешний пролет Плутона — исторический.
hi-news.ru
Миссия New Horizons. Открытия и факты. | Блогер Honey-Princess на сайте SPLETNIK.RU 18 июля 2015
На протяжении этой недели, начиная с 14 июля, нас засыпали данными о невероятном по своей эпичности событии: космический аппарат NASA «Новые горизонты» пролетел мимоодного из последних рубежей нашей Солнечной системы, Плутона.
Зонд New Horizons — это первый космический аппарат, созданный чтобы достичь Плутона, и научная информация, которую он за свой полет собрал, в конечном счете перепишет наш учебник по этому крошечному ледяному миру, о котором мы знаем так мало. Миссия New Horizons во многом уникальна и даже имеет несколько секретов на борту.
Запуск New Horizons стал самым быстрым в истории
19 января 2006 года NASA прицепило космический аппарат «Новые горизонты» на вершину ракеты «Атлас-V» и запустило в космос. Это был самый быстрый запуск в истории — была достигнута скорость свыше 58 000 км/ч. Спустя всего девять часов после запуска аппарат уже достиг Луны. Астронавтам программы «Аполлон» понадобилось три дня, чтобы до нее добраться. Зонд New Horizons долетел до нее в восемь раз быстрее.
Когда был запущен зонд New Horizons, Плутон был еще планетой
Когда был запущен зонд, ученые уже обеспокоенно шептались о статусе Плутона в числе планет. Это потому, что в 2005 году был обнаружен объект Эрис, размером с Плутон, и астрономам нужно было решить, станет ли Эрис десятой планетой или же проще пересмотреть определение планеты.
В конечном итоге Плутон перестал быть планетой через пять месяцев после запуска New Horizons.
Несмотря на то, что зонд New Horizons был создан для Плутона, он заглянул и к Юпитеру
В 2007 году аппарат New Horizons провел важную встречу с Юпитером. Космическому аппарату была нужна мощная гравитация гигантской планеты, которая ускорила зонд подобно выстрелу из рогатки в направлении Плутона. Этот облет был успешным и разогнал зонд еще на 14 500 км/ч.
Зонд New Horizons сделал первое видео извержения внеземного вулкана
Один из спутников Юпитера Ио обслуживает более четырех сотен вулканов, что делает его самым геологически активным и сухим объектом в нашей Солнечной системе. Когда зонд New Horizons приближался к Юпитеру, он сделал серию снимков Ио, которые выявили вулканические всплески на поверхности.
Все вместе, эти снимки позволили создать первое видео извергающегося вулкана за пределами Земли.
New Horizons везет прах открывателя Плутона Клайда Томбо
Томбо открыл эту карликовую планету в 1930 году, а спустя 67 лет, умирая, попросил отправить свой прах в космос. NASA поместило горсть его праха в верхнюю часть аппарата New Horizons, прежде чем он был запущен в 2006 году. Его останки «посетили» планету, которую он открыл. Однако пепел Томбо — это всего один из ряда секретов на борту New Horizons.
Зонд New Horizons работает на ядерном топливе
Зонд New Horizons летит так далеко от Солнца, что не может рассчитывать на солнечные батареи для генерации энергии. Вместо этого его ядерная батарея преобразует излучение от распада атомов плутония в электричество, питая таким образом его двигатель и инструменты на борту, чтобы он собрал максимум возможной информации.
Такие батареи в дефиците. У NASA, к примеру, осталось плутония на пару таких. И производить пока не собираются.
На борту New Horizons семь инструментов, два из них названы в честь героев телесериала 50-х
Пять из семи инструментов New Horizons представлены акронимами. Некоторые из них звучат знакомо вроде PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) и REX (Radio Science Experiment).
Два инструмента без акронимов в своих названиях — это Ralph и Alice (Ральф и Алиса). Ральф будет помогать ученым изучать геологию и состав поверхности Плутона, тогда как Алиса займется изучением атмосферы Плутона. Ральф и Алиса (или Элис) — два главных персонажа в телесериале 50-х годов «Молодожены» (Honeymooners).
Все инструменты New Horizons работают с минимальным потреблением энергии, особенно камера Ralph
Хотя камера Ralph и была построена больше 10 лет назад, она представляет собой одну из самых хитроумных камер, когда-либо созданных. Она весит порядка 10 килограммов и требует столько же энергии при работе, как небольшая настольная лампа.
Этот мощный инструмент может разглядеть детали поверхности Плутона до 60 метров в поперечнике.
Крошечный обломок мусора может уничтожить аппарат
Сейчас New Horizons летит через космос на скорости 50 000 км/ч. Если в него попадет кусок льда или пыли, космический аппарат будет уничтожен еще до того, как получит шанс отправить данные назад, в центр управления полетами.
«Даже крошечные частицы размером с рисовое зерно могут быть смертельными для аппарата New Horizons, поскольку движемся мы очень быстро», — говорит Алан Штерн, главный исследователь «Новых горизонтов».
Миссия не закончится Плутоном
Если с Плутоном все пойдет как надо или у New Horizons останется достаточно топлива, зонд полетит дальше, чтобы изучить еще хотя бы один объект в регионе Солнечной системы за пределами наших планет в поясе Койпера.
Этот пояс находится на границе нашей Солнечной системы и в 20 раз шире, чем пояс астероидов, который отделяет Марс от Юпитера. Астрономы думают, что он может хранить обломки небесных объектов, оставшихся со времен формирования нашей Солнечной системы.
Что же мы узнали об окраинах Солнечной системы?
Команда миссии New Horizons 17 июля 2015 года в 20:00 по московскому времени организовала пресс-конференцию, на которой сообщила последние данные о Плутоне и его системе, полученные с автоматической межпланетной станции. Ученые обнаружили на карликовой планете ледяную равнину с необычной геологией, возможные свидетельства наличия на бывшей девятой планете ветров и гейзеров, а также наблюдали плазменный хвост и оценили размеры гигантской, как оказалось, атмосферы Плутона.
Геология
Ученые представили фотографии поверхности Плутона, сделанные в высоком разрешении. На них заметны интересные геологические особенности карликовой планеты — бугристые холмы над равнинами, ребристая, вероятно, из-за эрозии, поверхность ледяных полей, а также каналы, разграничивающие ледяные равнины. Особое внимание привлекли пятнистые темные полосы на льду — возможные следы криовулканизма, извержения гейзеров, такие же, какие наблюдались в 1989 году на спутнике Нептуна — Тритоне.
Накапливается все больше данных, свидетельствующих о том, что на Плутоне до сих пор активно происходят геологические процессы, а не только простые кол:)ия температуры и перепады скорости ветра в его разреженной атмосфере. Если бы карликовая планета была спокойным миром, на ее равнинах не образовывались бы высокие ледяные горы, а были бы видны следы ударных кратеров.
Эти ледяные скалы, по оценкам ученых, могли образоваться и сто миллионов лет назад, и за несколько недель до сближения станции с Плутоном. Что-то заставляет водяной лед, из которого в значительной степени образованы горы, подниматься вопреки силе гравитации. И ученые совсем не ожидали увидеть такую равнину, как плато Спутник.
Когда станция New Horizons пролетала в тени карликовой планеты, удалось проанализировать ее атмосферу. В частности, было обнаружено, что из двух ее моделей — турбулентной и спокойной, скорее всего, действительности соответствует вторая. Полученные данные свидетельствуют, что скорость ветра у поверхности Плутона — 1-2 метра в секунду. Этого достаточно для того, чтобы перемещать мельчайшие частицы льда.
Ветер наверняка способствует эрозии на поверхности Плутона. Однако это не отвечает на вопрос о том, как образовалась, например, гора Норгей, видео пролета над которой продемонстрировали в НАСА. Она окружена ледяной равниной, и непонятно, насколько гора подвержена процессам эрозии.
Также неясна природа многоугольных каналов, ограничивающих сегменты ледяной равнины. Они могли возникнуть вследствие остывания и последующего сжатия или образоваться в результате конвекции вещества из недр карликовой планеты в ее атмосферу. Ученые также с удивлением обнаружили, что плато Спутник покрыто слоем льда из угарного газа. Точная его толщина неизвестна, однако, по имеющимся данным, явно больше одного сантиметра. Если ненамного больше, то, скорее всего, это аналог водяного снега.
Однако необязательно он падал сверху. Ученые не исключают, что попасть на плато «снег» мог и из недр планеты, в частности, из гейзеров. Ветер мог разнести вещество из гейзеров равномерно по плато.
На снимках НАСА, опубликованных 15 июля, на поверхности карликовой планеты видна гора высотой 3,5 километра. Она располагается посреди равнины, а вокруг не заметно следов от ударных кратеров. Это также свидетельствует об активных геологических процессах на поверхности Плутона.
Ранее астрономы полагали, что высокие горы на небольших небесных телах (в частности, спутниках планет-гигантов) образуются в результате их гравитационного взаимодействия с более крупными телами.
Поскольку в непосредственной близости с Плутоном таковых нет, этот механизм для него не работает. Значит, он может не работать и для других тел Солнечной системы.
Ученые считали, что в таком далеком и холодном объекте, как Плутон, возникшем миллиарды лет назад, не могут протекать активные геологические процессы. Вероятно, источником энергии для них служит внутреннее тепло, выделяющееся в результате радиоактивных реакций в недрах небесного тела.
Ларри Седерблум из Геологической службы США в городе Флагстафф на севере Аризоны, участвовавший в свое время в миссии Voyager, отметил сходство и различия между Плутоном и Тритоном — крупнейшим спутником Нептуна.
Согласно популярной точке зрения, ранее Тритон находился, так же, как и Плутон, в поясе Койпера, но затем был захвачен Нептуном и стал его спутником. На Тритоне ученые тоже предполагают существование криовулканизма, однако в качестве источника внутреннего тепла указывается приливное воздействие со стороны Нептуна. Кроме того, на Тритоне, как и на Плутоне, мало кратеров, однако на спутнике Нептуна нет высоких гор.
Атмосфера
Станция New Horizons обнаружила у Плутона гигантскую атмосферу и плазменный хвост, однако не нашла признаков магнитосферы. Согласно полученным данным, толщина атмосферы Плутона превышает 1,6 тысячи километров. В ее верхних слоях преобладает молекулярный азот, в низких — метан и более сложные углеводороды.
Информацию от New Horizons получили примерно через час после максимально сближения станции с Плутоном. В этот момент аппарат находился в тени карликовой планеты, а его спектрограф фиксировал изменение поглощения ультрафиолетового излучения молекулярным азотом в зависимости от освещенности Солнцем атмосферы Плутона.
НАСА продемонстрировало это на анимации. На ней закат происходит к югу от «сердца» Плутона (когда станция была на расстоянии 48,2 тысячи километров от его поверхности), а восход — к северу от «хвоста» региона Кит (при удалении New Horizons от карликовой планеты в 57 тысяч километров).
Другому научному инструменту спустя 1,5 часа после максимально сближения с Плутоном удалось наблюдать у карликовой планеты холодный плазменный хвост. Это молекулярный азот (которому хватает энергии для преодоления слабой гравитации карликовой планеты), ионизируемый ультрафиолетовым излучением Солнца. В пространстве около Плутона солнечный ветер сталкивается с такими ионами и замедляет свое движение, а также, возможно, формирует ударную волну (на рисунке отмечена красным цветом) и плазменный хвост (синяя область) карликовой планеты.
Атмосфера и плазменный хвост Плутона
Все это позволило ученым определить скорость потери материи Плутоном — примерно 500 тонн в час. Марс, к примеру, теряет только тонну в час. Свои наблюдения SWAP проводил на расстояниях от 68 тысяч до 77 километров до поверхности Плутона, в пределах которых обнаружил содержащую ионы азота область. Длину хвоста, а также точный тип образующих его частиц, ученые миссии New Horizons пока не называют.
Миссия New Horizons уже признана успешной. На ней НАСА заканчивает общий мониторинг Солнечной системы и собирается сосредоточиться на детальном исследовании уже посещаемых автоматическими межпланетными станциями миров.
По материалам hi-news.ру, лента.ру
www.spletnik.ru
planet - Зонд New Horizons приступил к исследованию планеты Плутон.
Подробности Вы в разделе: Что нового? Опубликовано 03.02.2015 17:39
Зонд «Новые горизонты» (англ. New Horizons), запущенный в 2006 году Национальным Космическим Агентством, преодолев около 5 миллиардов километров, приступил к исследованию планеты Плутон. Уже получены первые снимки карликовой планеты, пока еще, правда, не очень хорошего качества, но уже пригодные для корректировки траектории космического аппарата.
Также установленные на борту аппарата «Новые горизонты» (New Horizons) датчики плазмы и пыли приступили к исследованию среды в поясе Койпера.
Приоритетной задачей зонда New Horizons стоимостью в 700 миллионов долларов станет картографирование состава и температуры поверхности планеты Плутон и его крупнейшего спутника Харона (пока известно всего пять), изучение их геологического строения, исследование атмосферы Плутона. «Новые горизонты» также будет вести поиск неизвестных колец и спутников в этой системе.
Описание зонда «Новые горизонты» («New Horizons»)
Общие характеристики зонда New Horizons.
Масса New Horizons – 478 кг,Масса топлива на борту зонда – 80 кг,Размеры аппарата «Новые горизонты» - 2,2×2,7×3,2 метра.
Оборудование на борту космического аппарата „Новые горизонты“ расширит имеющиеся данные о поверхности и атмосфере Плутона и его спутника Харона», — заявляют руководители миссии. Рассмотрим же подробнее, о каком именно оборудовании зонда New Horizons идет речь.
Список оборудования, установленного на борту космического аппарата New Horizons.
|
Прибор |
Название |
Назначение |
|
Ультрафиолетовый спектрометр |
Alice (имя собственное) |
Изучение состава атмосферы и структуры поверхности карликовой планеты Плутон. |
|
Обзорная фотокамера |
Ralph |
Работает в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн. |
|
Камера |
LORRI (Long-Range Reconnaissance Imager) |
Предназначен для детальной съемки (с разрешением в 5 микрорадиан) и съемки с большого расстояния. |
|
Измеритель параметров частиц солнечного ветра |
SWAP (Solar Wind Analyzer for Pluto) |
Определение наличия магнитосферы у Плутона и скорости утечки его атмосферы. |
|
Спектрометр энергетических частиц |
EPSSI (Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) |
Поиск покидающих атмосферу Плутона нейтральных атомов и получающих заряд при взаимодействии с солнечным ветром. |
|
Детектор пыли |
SDC (Student Dust Counter) |
Измерение концентрации пылевых частиц в поясе Койпера. |
|
Радиоспектрометр |
REX (Radio EXperiment) |
Исследование структуры атмосферы Плутона, тепловых свойств его поверхности и измерение массы Плутона, Харона и ещё не выбранных объектов пояса Койпера. |
Кроме того, аппарат New Horizons снабжен мощной системой связи с Землей. Система связи состоит из передающих антенн и множества усилителей сигнала. На случай поломки ключевые устройства в системе связи продублированы. Скорость передачи данных с Плутона на Землю составит 768 бит/с, 1 Мб будет передаваться три часа. Скорость эта крайне низкая и данные будут передаваться в течение полутора лет. Однако передача основных данных будет осуществляться в первую очередь и по времени займет примерно 40 дней.
Запуск зонда New Horizons с мыса Канаверал на ракете-носителе Атлас -5 (видео).
Для запуска зонда New Horizons использовалась американская ракета-носитель «Атлас-5» в конфигурации «551», что было обусловлено необходимостью значительного ускорения аппарата и является наиболее тяжёлым вариантом этой ракеты из использованных на 2012 год.
Немного о планете Плутон. Открытие и исследование карликовой планеты Плутон.
Планета Плутон является одной из крупнейших (известных на сегодняшний день) карликовых планет Солнечной системы, расположенной в поясе Койпера – области Солнечной системы от орбиты Нептуна (30 а.е. от Солнца) до 55 а.е. до Солнца. Масса Плутона в пять раз меньше массы Луны, а объем меньше в три раза.
Орбита Плутона представляет собой сильно вытянутый эллипс с эксцентриситетом 0,25. (Чем больше эксцентриситет, тем более вытянутым является эллипс орбиты. Для сравнения: эксцентриситет Земли равен 0,017 и ее орбита близка к окружности.) В перигелии своей орбиты (наиболее близкой точке к Солнцу) Плутон находится на расстоянии 29,6 а.е. (4,4 млрд км) от Солнца, а в афелии (наиболее удаленной точке от Солнца) – на расстоянии 49,3 а.е. (7,4 млрд км). Полный оборот Плутона вокруг Солнца осуществляется за 248 земных лет.
Плутон был открыт в 1930 году и до 2006 года считался десятой планетой Солнечной системы, вращающейся вокруг Солнца. Однако в 2006 году МАС определился с термином «планета» и Плутон не подпал под это определение. Поэтому для тел, подобных Плутону, было придумано название «карликовая планета». Тем более что в конце ХХ-начале ХХI века было открыто еще несколько объектов, по характеристикам близкие Плутону (например, карликовые планеты Хаумеа и Макемаке). Большинство объектов пояса Койпера (ОПК) состоят из горных пород и льда.
В качестве малой планеты Плутону был присвоен номер 134340 в каталоге Центра малых планет (ЦМП). Однако некоторые ученые не согласны с данным решением и ратуют за обратную переквалификацию Плутона в статус полноценных планет Солнечной системы.
Из-за большой удаленности от Земли, Плутон является одной из самых малоизученных объектов Солнечной системы. «Новые горизонты» - первая миссия, направленная к карликовой планете. Исследователи NASA возлагают большие надежды на миссию New Horizons, ожидая в скором будущем ошеломляющие открытия, вплоть до обнаружения новых планет Солнечной системы и расширения ее нынешних границ (о чем вполне определенно говорит и название миссии).
«Мы направляемся к одной из исходных планет Пояса Койпера. Миссия перевернет наши представления о том, как ведут себя планеты пояса», — пояснил член миссии Уильям МакКиннон. По его мнению, небольшие ледяные миры типа Плутона, вероятно, наиболее распространенный тип планет во всей Вселенной.
Хронология полета зонда New Horizons к карликовой планете Плутон.
Выполненные задачи миссии New Horizons.
Свой путь к орбите планеты Плутон зонд New Horizons начал более девяти лет назад 19 января 2006 года. Зонд был запущен с рекордной для космических аппаратов скоростью – 16,6 км/с относительно Земли. Относительно Солнца его скорость составила 45 км/с, что позволило бы ему уйти за пределы Солнечной системы и без ускорения у орбиты Юпитера.
7 апреля 2006 года зонд «Новые горизонты» пересек орбиту Марса. Зонд в это время находился на расстоянии 243 млн км от Солнца, скорость его составляла 21 км/с.
28 февраля 2007 года зонд «Новые горизонты» пролетел мимо Юпитера на расстоянии 2305 млн км, ускорившись в поле его тяготения. Попутно New Horizons сделал фотографии планеты и ее спутников. Далее около восьми лет аппарат «спал», медленно вращаясь и раз в неделю подавая сигнал, что на борту все нормально. Однако примерно раз в год зонд просыпался на 50 дней для проведения калибровки приборов и научных наблюдений.
8 июня 2008 года – космический аппарат New Horizons пересек орбиту Сатурна.
29 декабря 2009 года аппарат преодолел ровно половину пути от Земли до Плутона.
30 июля 2010 года зонд New Horizons сфотографировал планету Нептун и спутник его Тритон с помощью камеры LORRI.
18 марта 2011 года «Новые горизонты» пересек орбиту Урана.
20 августа 2014 года космический аппарат пересек орбиту Нептуна.
6 декабря 2014 года автоматическая межпланетная станция NASA достигла орбиты Плутона. Здесь зонд был выведен из режима гибернации (спячки), в котором он провел 1873 земных дня (почти две трети времени полета): программное обеспечение было перезагружено, все системы приведены в активное состояние – космический аппарат начал работу.
5 января 2015 года New Horizons уже передал первые снимки карликовой планеты.
Планируемые задачи аппарата «Новые горизонты» (New Horizons)
Февраль 2015 года – начало наблюдений за планетой Плутон. Может потребоваться корректировка траектории во избежание столкновения с невидимыми с Земли объектами вблизи карликовой планеты.
В апреле 2015 года начнется основная работа приборов.
В мае 2015 года аппарат New Horizons сможет получить четкие фотографии планеты.
Достижение самой малоизученной планеты Солнечной системы планируется на 14 июля 2015 года. От планеты Плутон зонд пролетит на расстоянии всего в 12500 км, что довольно близко по астрономическим меркам. Наблюдение за системой Плутон-Харон будет вестись в течение 9 дней. За это время зонд New Horizons соберет 4,5 гигабайта информации, которые будет передавать на Землю в течение года из-за недостаточной мощности подвижных антенн устройства. Также будет проверена гипотеза о наличии на планете Плутон океана воды под толщей поверхностного льда.
Далее в 2016-2020 гг межпланетная станция полетит в пояс Койпера и изучит некоторые из его объектов.
2026 год – планируемый год окончания миссии New Horizons.
Это была статья: "Зонд New Horizons приступил к исследованию планеты Плутон." Комментируем, высказываем свои мнения.
Избранные мировые новости.
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!
Уважаемые посетители! Если Вы не нашли необходимой информации или считаете ее неполной, напишите ниже в комментариях, и статья будет дополнена соответственно Вашему желанию.
- < Назад
- Вперёд >
wonderful-planet.ru
