New Horizons

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką

New Horizons

New horizons Pluto.jpg

Organizacija: NASA
Šalis: Flag of the United States.svg JAV
NSSDC ID: 2006–001
Programa: --
Misijos tikslas: Plutonas, Charonas
Misijos tipas: praskriejimas
Paleidimo data: 2006 m. sausio 19 d.
Paleidimo vieta: Kanaveralo kyšulys, JAV
Paleidimo įrenginys: raketa-nešėja
Atlas V-551
Masė: 478 kg
Misijos rezultatas: dar vyksta
Ankstesnė misija: --
Vėlesnė misija: --


New Horizons – NASA kosminis zondas, kurio pagrindinis tikslas – ištirti Plutoną ir jo palydovus. Jei bus surasti kiti pagal skriejimo trajektoriją tinkami Koiperio žiedo objektai, bus mėginama aplankyti ir juos.

„New Horizons“ buvo paleistas į Plutoną 2006 m. sausio 19 dieną. 2007 m. vasario 28 d. jis praskriejo pro Jupiterio orbitą. Praskriejant pro jį buvo atlikti planetos ir jos palydovų tyrimai bei pasinaudota Jupiterio gravitacija greičio padidinimui. Saturno orbitą zondas peržengė 2008 m. birželio 8 d., Urano – 2011 m. kovo 18 d. 2013 metų sausį zondo atstumas nuo Plutono buvo 7,29 astronominių vienetų ir apie 27,19 AU nuo Žemės.[1]

Pasiekus Plutoną, bus tiriamas jo paviršius, atmosfera, magnetinis laukas ir kitos planetos savybės. Kosminis zondas taip pat ištirs Charoną ir neseniai atrastus naujus Plutono palydovus. Planuojama, kad „New Horizons“ Plutoną pasieks 2015 m. liepos mėnesį.

Apžvalga[taisyti | redaguoti kodą]

„New Horizons“ misijos logotipas

„New Horizons“ yra pirmoji NASA „New Frontiers“ programos misija. Misijos kaina, įskaitant zondo ir instrumentų gamybą, paleidimą, misijos operacijas, duomenų analizę ir viešuosius ryšius, yra apie 650 milijonų JAV dolerių per 15 metų (nuo 2001 iki 2016 m.). Ankstesnė pasiūlyta misija į Plutoną – „Pluto Kuiper Express“ buvo nutraukta dėl biudžetinių priežasčių 2000 m.

Pagrindinės zondo dalys pagamintos Pietvakarių tyrimo institute (SwRI) ir Johns Hopkins universiteto taikomosios fiziko laboratorijoje, JAV. Misijos pagrindinis tyrėjas yra Alan Stern.

Taikomosios fizikos laboratorijos misijų valdymo centre atliekamas ir visas zondo valdymas po paleidimo. Moksliniai instrumentai valdomi Klaido Tombo mokslo valdymo centre (T-SOC) Boulderyje, Kolorade.[2] Navigaciją, kuri nėra vykdoma realiu laiku, atlieka įvairūs rangovai.

„New Horizons“ misija suplanuota aplankyti vienintelę dar neištirtą planetą Saulės sistemoje. Kai zondas buvo paleistas, Plutonas dar buvo klasifikuojamas kaip planeta, tačiau vėliau Tarptautinė astronomų sąjunga (TAS) perkvalifikavo jį į nykštukinę planetą. Kai kurie „New Horizons“ komandos nariai, tarp jų Alan Stern, nesutinka su TAS apibrėžimu ir iki šiol vadina Plutoną devintąja Saulės sistemos planeta.[3] Plutono palydovai Niktė ir Hidra taip pat turi sąryšių su kosminiu zondu: pirmos jų raidės yra „New Horizons“ inicialai. Palydovų atradėjai specialiai parinko tokius vardus, tuo pačiu panaudodami ir Plutono mitologiją.[4]

Be mokslinių instrumentų kosminiame zonde keliauja ir keletas kultūrinių artefaktų. Vienas jų yra 434 738 vardų kolekcija kompaktiniame diske[5], „SpaceShipOnekosminio lėktuvo dalis[6], JAV vėliava ir kiti atminimo ženklai.[7]

Siekiant įamžinti Plutono atradėjo Klaido Tombo vardą, kosminiame zonde yra viena uncija jo pelenų.[8] Vienas iš mokslinių instrumentų (dulkių skaičiuoklė) pavadintas Venetia Burney vardu, kuri vaikystėje pasiūlė Plutono vardą po jo atradimo.

Paleidimas[taisyti | redaguoti kodą]

„New Horizons“ paleidimo metu

„New Horizons“ paleidimas iš pradžių buvo suplanuotas 2006 m. sausio 11 d., bet buvo atidėtas iki sausio 17 d., siekiant atlikti „Atlas“ raketos žibalo bako tyrimus baroskopu. Vėlesni atidėjimai buvo susiję su žemais debesimis, dideliais vėjais ir techninėmis problemomis, nesusijusiomis su pačia raketa, dėl kurių paleidimas buvo atidėtas dar dviem dienomis. Kosminis zondas buvo paleistas 2006 m. sausio 19 d. iš Kanaveralo kyšulio JAV karinių oro pajėgų kosminės stoties 41 paleidimo komplekso Floridoje.

Kosminis zondas buvo sėkmingai paleistas į ištrūkimo nuo saulės trajektoriją. „New Horizons“ prireikė vos 9 valandų pasiekti Mėnulio orbitą.

Nors buvo atsarginės paleidimo galimybės 2006 ar 2007 m. vasarį, tik pirmos 23 dienos 2006 m. leido planuoti skrydžio trajektoriją pro Jupiterį. Paleidimas kitu metu būtų sulėtinęs zondo trajektoriją iki Plutono 2-4 metais.

Zondas buvo paleistas „Lockheed Martin“ „Atlas V 551“ raketa su „ATK Star 48B“ trečia pakopa, siekiant padidinti heliocentrinį greitį. Tai buvo pirmas 551 konfigūracijos „Atlas V“ paleidimas ir pirmas „Atlas V“ paleidimas su papildoma trečia pakopa (paprastai ji neturi trečios pakopos). Ankstesni skrydžiai turėjo nuo nulio iki trijų kietojo kuro greitintuvų, šis − penkis. Tai leido „Atlas V 551“ raketai pasiekti 9 MN kėlimo galią. Didžiąją dalį šios galios suteikė RusijosRD-180“ varikliai, suteikę 4,152 MN galios. „Atlas V“ raketą šiek tiek pažeidė Vilma uraganas, kuris praūžė Floridoje 2005 m. spalio 24 d. Vienas iš kietojo kuro raketos greitintuvų buvo pažeistas durimis. Jis buvo pakeistas identišku.[9]

„New Horizons“ zondas, paleistas Kanaveralo kyšulio JAV karinių oro pajėgų kosminės stoties 2006 m. sausio 19 d.

„Star 48B“ trečioji pakopa taip pat skrieja hiperboline Saulės sistemos ištrūkimo trajektorija ir pasiekė Jupiterį anksčiau už „New Horizons“ zondą. Kadangi tai nėra kontroliuojamas skrydis, jis praskries už 200 000 000 km nuo Plutono.[10]

„New Horizons“ zondui dažnai duodamas greičiausio kosminio zondo vardas, nors „Helios“ zondai pasiekė didesnį greitį kritimo į Saulę metu. „New Horizons“ pasiekė didžiausią paleidimo greitį ir paliko Žemę greičiau nei bet kuris kitas kosminis aparatas iki šiol. Tai yra ir pirmas kosminis aparatas iš karto paleistas ištrūkimo nuo Saulės trajektorija, kuriai reikia apytiksliai 16,5 km/s greičio įskaitant praradimus paleidimo metu. Visgi tai nebus greičiausias kosminis zondas, paliksiantis Saulės sistemą. Juo yra „Voyager 1“ aparatas, kuris skrieja 17,145 km/s greičiu Saulės atžvilgiu.

Trajektorijos pataisymai ir instrumentų testavimas[taisyti | redaguoti kodą]

2006 m. sausio 28 ir 30 dienomis misijos valdikliai nukreipė zondą pirmuoju trajektorijos pataisymo manevru (TPM), kurie padalyti į dvi dalis TPM-1A ir TPM-1B. Šių dviejų pataisymų bendras greitis buvo 18 km/s. TPM-1 pataisymas buvo pakankamai tikslus, todėl TPM-2, antras iš trijų suplanuotų pataisymų, buvo atšauktas.[11]

Vasario 20 d. valdikliai inicijavo pradinius trijų mokslinių instrumentų, „Alice“ ultravioletinių spindulių spektrometro, PEPSSI energetinių dalelių spektrometro ir LORRI ilgo nuotolio matomo spektro kameros, bandymus. Jokie moksliniai tyrimai nebuvo daromi, instrumentų elektronika ir elektromechaninės dalys funkcionavo korektiškai.[12]

Kovo 9 d. valdikliai atliko TPM-3, paskutinę iš planuotų kurso korekcijų. Varikliai buvo įjungti 76 sekundėms, koreguojant zondo greitį 1,16 m/s.[13]

2007 m. rugsėjo 25 d. varikliai buvo paleisti 15 minučių ir 37 sekundėms, pakeičiant zondo greitį 2,37 metrais per sekundę.[14]

2010 m. birželio 30 d. valdikliai įvykdė ketvirtą TPM, kuris truko 35,6 sekundės.[15]

Marso orbitos ir asteroidų praskriejimas[taisyti | redaguoti kodą]

2006 m. balandžio 7 d. kosminis zondas pasiekė Marso orbitą, judėdamas 21 km/s greičiu Saulės atžvilgiu ir būdamas 243 mln. km nuo jos.[16]

2006 m. birželio 13 d. „New Horizons“ 101 867 km atstumu praskrido pro mažą 132524 APL asteroidą. Šiuo metu asteroido diametras įvertintas 2,3 km ir „New Horizons“ spektras parodė, kad objektas yra S-tipo asteroidas.

Kosminis zondas sėkmingai sekė asteroidą 2006 m. birželio 10-12 dienomis. Tai leido misijos komandai išbandyti zondo galimybę sekti greitai judančius objektus. „Ralph“ teleskopu buvo padarytos nuotraukos.[17]

Jupiterio gravitacijos manevras[taisyti | redaguoti kodą]

„New Horizons“ periapsyje su Jupiteriu 2007 m. vasario 28 d.

2006 m. rugsėjo 4 d. „New Horizons“ tolimo atstumo kamera (LORRI) padarė pirmas Jupiterio fotografijas. 2006 metų gruodį kosminis zondas pradėjo tolimesnį Jupiterio sistemos tyrimą.[18]

Pasinaudodamas Jupiterio gravitacija, 2007 m. vasario 28 d. „New Horizons“ atliko gravitacijos manevrą. Jis praskriejo pro Jupiterio sistemą 21 km/s greičiu Jupiterio atžvilgiu ir 23 km/s Saulės atžvilgiu. „New Horizons“ greitis Saulės atžvilgiu padidėjo beveik 4 km/s, kosminio zondo trajektorija link Plutono paspartėjo, pasisuko 2,5 laipsnio kampu nuo plokščios Žemės orbitos. Iki 2009 m. lapkričio Saulės gravitacija sumažino kosminio zondo greitį apytiksliai iki 16,656 km/s.[19] „New Horizons“ buvo pirmasis zondas, paleistas tiesiogiai link Jupiterio nuo „Ulysses“ kosminio zondo 1990 m.

„New Horizons“ prietaisai atliko Jupiterio vidinių palydovų, ypač Amaltėjos, orbitų matavimus. Zondo kameros atliko detalius visų keturių Galilėjaus palydovų ir Ijo ugnikalnių tyrimus, taip pat nutolusių Himalijos ir Elaros palydovų tyrimus. „New Horizons“ taip pat ištyrė Jupiterio Mažąją Raudonąją dėmę, planetos magnetosferą ir ploną žiedų sistemą.[20]

Jupiterio palydovas Ijo
Jupiterio palydovas Europa
Jupiterio palydovas Ganimedas
Jupiterio palydovas Kalista
Jupiteris ir Galilėjaus palydovai

Jupiterio stebėjimai[taisyti | redaguoti kodą]

Jupiteris pro infraraudonųjų spindulių kamerą.

Praskriedamas pro Jupiterį, aparatas 4 mėnesius aktyviai vykdė įvairius jo stebėjimus ir tyrimus. Jupiteris yra įdomi, dinamiška stebėjimams planeta, kuri buvo mažai stebėta po Galileo kosminio zondo misijos pabaigos. Be to „New Horizons“ įrankiai naudoja naujesnes technologijas negu ankstesni praskrieję zondai. Jupiterio misija leido praktiškai ištestuoti zondo įrengimus prieš atvykimą į Plutoną. Dėl daug mažesnio atstumo nuo Jupiterio iki Žemės buvo perduota daugiau duomenų nei tikimasi gauti iš Plutono sistemos. Jupiterio fotografavimas prasidėjo 2006 m. rugsėjo 4d.[21]

Pagrindiniai stebėjimo tikslai buvo Jupiterio debesų dinamika ir dalelių detektavimas magnetosferos uodegoje. „New Horizons“ taip pat tyrinėjo Jupiterio naktinės pusės pašvaistes ir žaibus. „New Horizons“ pirmasis stebėjo ir planetos Mažąją Raudonąją dėmę.

Ijo ugnikalnio išsiveržimo animacija.

Jupiterio palydovai[taisyti | redaguoti kodą]

Praskriejimo metu pagrindiniai Galilėjaus palydovai buvo blogose pozicijose nuo zondo. Gravitacijos manevro taškas, pro kurį turėjo praskrieti zondas, buvo už milijonus kilometrų nuo visų didžiųjų palydovų. Visgi „New Horizons“ įrankiai buvo sukurti mažiems ir blausiems objektams, todėl jie vis tiek buvo moksliškai naudingi tyrėjant didelius nutolusius palydovus. LORRI ieškojo Ijo ugnikalnių ir jų išsiveržimų. Infraraudonųjų spindulių spektro LEISA įrankis leido atlikti cheminių junginių paiešką ir nustatyti naktinės pusės objektų temperatūras bei karštuosius Ijo taškus. Alice ultravioletinių spindulių įrankis buvo naudojamas Jupiterio pašvaisčių ir palydovų atmosferų paieškoms, įskaitant Ijo torą.

Buvo patikslintos kai kurių mažųjų palydovų, pavyzdžiui, Amaltėjos, orbitos.

Plutono stebėjimas[taisyti | redaguoti kodą]

Animacija iš pirmųjų „New Horizons“ zondo Plutono nuotraukų.

Pirmosios Plutono nuotraukos iš „New Horizons“ kosminio zondo buvo padarytos tarp 2006 m. rugsėjo 21 d. ir 24 d., testuojant LORRI įrankį. Jos buvo pateiktos plačiajai visuomenei lapkričio 28 d.[22] Nuotraukos buvo padarytos esant 4,2 milijardo kilometrų atstumu nuo Plutono. Jos įrodė zondo gebėjimą sekti labai tolimus objektus.

Misijos metu 2015 m. yra suplanuota praskrieti pro Plutoną 10000 km atstumu ir 27000 km atstumu nuo Charono. „New Horizons“ tuo metu judės santykiniu 13,78 km/s greičiu. Šie parametrai dar gali pasikeisti.

Koiperio žiedo misija[taisyti | redaguoti kodą]

Praskriejęs pro Plutoną, „New Horizons“ kosminis zondas tęs kelionę pro Koiperio žiedą. Misijos vykdytojai šiuo metu atlieka kitų Koiperio žiedo objektų paiešką, kurių diametras siektų nuo 50 – 100 km ir pro kuriuos zondas galėtų praskrieti panašiu būdu kaip ir pro Plutoną. Zondo manevravimo galimybės yra ribotos, todėl ieškomi objektai turėtų būti šalia dabartinės „New Horizons“ trajektorijos, į kurią nepatenka kita panašaus dydžio nykštukinė planeta Eridė.[23] Tinkamas regionas yra gana arti Paukščių Tako juostos, todėl jame sudėtinga ieškoti blausių objektų ir jis nebuvo gerai apžvalgytas ankstesnėse Koiperio žiedo objektų paieškose. Visuomenė prisidėjo prie misijos skenuodama teleskopų nuotraukas „Zooniverse“ projekte, bet šiuo metu jis jau yra baigtas.[24][25]

Nuorodos[taisyti | redaguoti kodą]

Šaltiniai[taisyti | redaguoti kodą]

  1. "New Horizons Current Position." JHU/APL. Nuoroda tikrinta 2013 sausio 12.
  2. "Departments of Space Studies & Space Operations." Southwest Research Institute Planetary Science Directorate website. Southwest Research Institute. Nuoroda tikrinta 2010 kovo 14.
  3. "Unabashedly Onward to the Ninth Planet." New Horizons website. Johns Hopkins APL. Suarchyvuota nuo originalo 2011 kovo 9. Nuoroda tikrinta 2008 spalio 25.
  4. "Pluto’s Two Small Moons Christened Nix and Hydra". Pranešimas spaudai. http://www.jhuapl.edu/newscenter/pressreleases/2006/060622.asp. Prieigos data 2008 spalio 25.  Archived 2011 kovo 9 at WebCite
  5. "Send Your Name to Pluto." New Horizons website. Johns Hopkins APL. Suarchyvuota nuo originalo 2011 kovo 9. Nuoroda tikrinta 2009 sausio 30.
  6. "Pluto Mission to Carry Piece of SpaceShipOne", Space.com, 2005 gruodžio 20.
  7. "To Pluto, With Postage", collectSPACE, 2008 spalio 28.
  8. "New Horizons launches on voyage to Pluto and beyond", spaceFlightNow, 2006 sausio 19. Nuoroda tikrinta 2010 gruodžio 1.
  9. "Damage prompts booster replacement for Pluto probe", spaceFlightNow. Nuoroda tikrinta 2007 liepos 31.
  10. Tariq Malik. "Derelict Booster to Beat Pluto Probe to Jupiter", Space.com. Nuoroda tikrinta 2006 rugsėjo 22.
  11. Stern, Alan (January 31 2006). "Our Aim Is True." The PI's Perspective. Johns Hopkins APL. Suarchyvuota nuo originalo 2011 kovo 9. Nuoroda tikrinta 2006 birželio 11.
  12. Stern, Alan (vasario 27 2006). "Boulder and Baltimore." The PI's Perspective. Johns Hopkins APL. Suarchyvuota nuo originalo 2011 kovo 9. Nuoroda tikrinta 2006 birželio 11.
  13. "New Horizons Adjusts Course Towards Jupiter." JHU/APL: 2006 kovo 9. Nuoroda tikrinta 2011 gegužės 29.Archived 2011 kovo 9 at WebCite
  14. Buckley, M. (2007 rugsėjo 27). "Maneuver Puts New Horizons on a Straight Path to Pluto." Nuoroda tikrinta 2011 gegužės 1.Archived at WebCite
  15. "Course Correction Keeps New Horizons on Path to Pluto." JHU/APL: 2010 liepos 1. Nuoroda tikrinta 2011 sausio 14.Archived 2011 kovo 9 at WebCite
  16. "Outbound for the Frontier, New Horizons Crosses the Orbit of Mars", Johns Hopkins APL, 2006 balandžio 7.[neveikianti nuoroda]
  17. "New Horizons Tracks an Asteroid", Johns Hopkins APL, 2006 birželio 15.
  18. "Jupiter Ahoy!." Pluto.jhuapl.edu. Nuoroda tikrinta 2008 spalio 27.Archived 2011 kovo 9 at WebCite
  19. Peat, Chris. "Spacecraft escaping the Solar System." Heavens Above GmbH. Nuoroda tikrinta 2011 gegužės 29.Archived 2011 kovo 9 at WebCite
  20. "Fantastic Flyby – NASA Science." NASA: 2007 gegužės 1. Nuoroda tikrinta 2011 gegužės 29.Archived 2011 kovo 9 at WebCite
  21. Malik, Tariq (2007 vasario 28). "Pluto probe gets an eyeful in Jupiter flyby." msnbc.com. Nuoroda tikrinta 2011 gegužės 29.Archived 2011 kovo 9 at WebCite
  22. K. Beisser (2006 lapkričio 28). "New Horizons, Not Quite to Jupiter, Makes First Pluto Sighting." JHU/APL. Suarchyvuota nuo originalo 2011 kovo 9. Nuoroda tikrinta 2011 sausio 13.
  23. Atkinson, Nancy (2010 lapkričio 11). "Stellar Occultation by Eris." Universe Today. Nuoroda tikrinta 2011 gegužės 29.Archived kovo 9, 2011 at WebCite
  24. "IceHunters." Zooniverse: 2011. Nuoroda tikrinta 2011 birželio 27.
  25. "IceHunters project complete." Zooniverse: 2012. Nuoroda tikrinta 2012 rugpjūčio 7.

Vikiteka