New Horizons

New Horizons
Organizacija:	NASA
Šalis:	JAV
NSSDC ID:	2006–001
Misijos tikslas:	Jupiterio, Plutono, Charono, 486958 Arrokoth praskriejimai
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
Dydis:	2,2 × 2,1 × 2,7 m
Misijos rezultatas:	dar vyksta

New Horizons – NASA , kurio pirmasis tikslas buvo ištirti Plutoną ir jo palydovus, antrasis – Koiperio žiedo objektų praskriejimai ir tyrimai.

Šis zondas tapo penktuoju kosminiu aparatu, pasiekusiu antrąjį kosminį greitį ir palikusiu Saulės sistemą.

„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., Neptūno 2014 m. rugpjūčio 25 d.

„New Horizons“ praskriejo pro arčiausią tašką nuo Plutoną 2015 m. liepos 14 dieną, buvo tiriamas jo paviršius, atmosfera, magnetinis laukas ir kitos planetos savybės. taip pat ištyrė Charoną ir neseniai atrastus naujus Plutono palydovus.

Apžvalga

„New Horizons“ yra pirmoji NASA 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 (SwRI) ir taikomosios fiziko laboratorijoje, JAV. Misijos pagrindinis tyrėjas yra .

Taikomosios fizikos laboratorijos misijų valdymo centre atliekamas ir visas zondo valdymas po paleidimo. Moksliniai instrumentai valdomi mokslo valdymo centre (T-SOC) , Kolorade. 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. 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.

Be mokslinių instrumentų kosminiame zonde keliauja ir keletas kultūrinių artefaktų. Vienas jų yra 434 738 vardų kolekcija kompaktiniame diske, „“ dalis, JAV vėliava ir kiti atminimo ženklai.

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

Paleidimas

„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 . 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 – 10 kartų greičiau nei bet kuri Apollo misija.

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 „ B“ 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 Rusijos „“ varikliai, suteikę 4,152 MN galios. „Atlas V“ raketą šiek tiek pažeidė , kuris praūžė Floridoje 2005 m. spalio 24 d. Vienas iš kietojo kuro raketos greitintuvų buvo pažeistas durimis. Jis buvo pakeistas identišku.

„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.

„New Horizons“ zondui dažnai duodamas greičiausio kosminio zondo vardas, nors 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

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.

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.

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

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

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

Marso orbitos ir asteroidų praskriejimas

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

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

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.

Jupiterio gravitacijos manevras

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.

Pasinaudodamas Jupiterio gravitacija, 2007 m. vasario 28 d. „New Horizons“ atliko . 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. „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.

Jupiteris ir Ijo

Jupiterio palydovas Ijo

Jupiterio palydovas Europa

Jupiterio palydovas Ganimedas

Jupiterio palydovas Kalista

Jupiteris ir Galilėjaus palydovai

Jupiterio stebėjimai

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 4 d.

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.

Jupiterio palydovai

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

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. Nuotraukos buvo padarytos esant 4,2 milijardo kilometrų atstumu nuo Plutono. Jos įrodė zondo gebėjimą sekti labai tolimus objektus.

Misijos metu 2015 m. liepos 14 d.ieną buvo praskrieta pro Plutoną maždaug 12500 km atstumu ir 28800 km atstumu nuo Charono. „New Horizons“ tuo metu judėjo santykiniu 13,78 km/s greičiu.

2015 m. liepos 13 d., dieną prieš arčiausią praskriejimą, „New Horizons“ instrumentais išmatuotas naujas Plutono skersmuo – jis siekia 2370 (± 20 km). Liepos 14 d. „New Horizons“ tapo pirmuoju žmogaus sukurtu aparatu priartėjusiu prie šio kosminio objekto. Jis atliko įvairius matavimus ir nuotraukas tiek Plutono, tiek jo mėnulių. Paskutiniai duomenys buvo persiųsti 2016 m. spalio 25 d.

Koiperio žiedo misija

Praskriejęs pro Plutoną, „New Horizons“ kosminis zondas tęsia kelionę pro Koiperio žiedą. Zondo komanda paprašė ir gavo leidimą pratęsti misiją iki 2021 m, su tikslu ištirti papildomus Koiperio žiedo objektus.

Dar prieš Plutono praskriejimą, misijos komanda pradėjo kitų Koiperio žiedo objektų paiešką, kurių diametras pageidautina 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 turėjo būti šalia dabartinės „New Horizons“ trajektorijos, į kurią nepatenka kita panašaus dydžio nykštukinė planeta Eridė. Tinkamas regionas buvo gana arti Paukščių Tako juostos, todėl jame buvo sudėtinga ieškoti blausių objektų ir jis nebuvo gerai apžvalgytas ankstesnėse Koiperio žiedo objektų paieškose. Visuomenė taip pat prisidėjo prie misijos skenuodama teleskopų nuotraukas „Zooniverse“ projekte. 2014 metais paieškai buvo pasitelktas Hablo kosminis teleskopas, su kurio pagalba pavyko nustatyti trys potencialius objektus, komandos pažymėtus PT1, PT2 ir PT3, vėliau buvo surastas ir ketvirtas objektas, iš kurių praskriejimui 2015 metų rugpjūčio 28 dieną buvo pasirinktas PT1 arba 2014 MU₆₉.

486958 Arrokoth praskriejimas

2015 m. du kartus buvo atliktas trajektorijos keitimas siekiant kuo arčiau praskrieti pro Koiperio juostos objektą 2014 MU₆₉. Tai buvo pirmasis kartas, kai praskriejamas objektas dar nebuvo atrastas paleidžiant kosminį aparatą iš Žemės ir tuo pačiu šis objektas tapo tolimiausiu Saulės sistemoje, kurį aplanko kosminis zondas.

2019 m. sausio 1 d. „New Horizons“ praskriejo pro 2014 MU₆₉ 3 500 km atstumu. Iki Žemės radijo signalas nuo zondo keliavo 6 valandas.

Mokslininkai užsibrėžė atlikti geologinius, morfologinius objekto tyrimus, atlikti paviršiaus stebėjimą ir žemėlapio sukūrimą. Sausio 2 d. gautos nuotraukos parodė, kad šis objektas yra binarinis, kažkada buvęs dviejų skirtingų objektų darinys. Didesnę jo dalį mokslininkai pavadino „Ultima“, mažesnę – „Thule“. Tokiu būtu bendras objekto pavadinimas tapo „Ultima Thule“. Iki 2020 m. rugsėjo planuojama atsisiųsti visus praskriejimo metu gautus duomenis iš zondo į Žemę.

2019 m. lapkričio 12 d. ceremonijos metu objektas buvo pavadintas Arokoto vardu. Šis vardas duotas nuo išnykusios Algonkinų kalbos pošeimio pouhatanų kalbos žodžio, reiškiančio įkvėpimą stebėti žvaigždes ir dangų.

Tolimesni tyrimai

Praskriejus 486958 Arrokoth objektą zondas dar turėjo energijos veikti iki pat 2030 m. Komandos vadovas teigė, kad zondas dar atliks bent vieną Koiperio juostos tolimojo objekto praskriejimą ir tyrimus. Tai priklausys nuo to, ar objektų trajektorija bus palanki zondo skriejimo trajektorijai.

Nuorodos

• Puslapis, apžvelgiantis naujienas apie šią misiją (anglų k.)
• NASA New Horizons puslapis Archyvuota kopija 2015-07-26 iš Wayback Machine projekto. (anglų k.)

Šaltiniai

1. New Horizons Receives Mission Extension to Kuiper Belt, Dawn to Remain at Ceres Archyvuota kopija 2016-08-20 iš Wayback Machine projekto.
2. „Departments of Space Studies & Space Operations“ (PDF). Southwest Research Institute Planetary Science Directorate website. Southwest Research Institute. Nuoroda tikrinta 2010 m. kovo 14 d..
3. „Unabashedly Onward to the Ninth Planet“. New Horizons website. Johns Hopkins APL. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2008 m. spalio 25 d..
4. "Pluto’s Two Small Moons Christened Nix and Hydra". Pranešimas spaudai. Archived from the original on 2011-03-09. https://www.webcitation.org/5x3rrTZyz?url=http://www.jhuapl.edu/newscenter/pressreleases/2006/060622.asp. Prieigos data 2008 m. spalio 25 d.. 
5. „Send Your Name to Pluto“. New Horizons website. Johns Hopkins APL. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2009 m. sausio 30 d..
6. „Pluto Mission to Carry Piece of SpaceShipOne“. Space.com. 2005 m. gruodžio 20 d. Suarchyvuota iš originalo 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2013-01-14.
7. „To Pluto, With Postage“. collectSPACE. 2008 m. spalio 28 d. Suarchyvuota iš originalo 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2013-01-14.
8. „New Horizons launches on voyage to Pluto and beyond“. spaceFlightNow. 2006 m. sausio 19 d. Suarchyvuota iš originalo 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2010 m. gruodžio 1 d..
9. 'Direct From Pluto': Science Channel to Air New Horizons' Flyby Images
10. „Damage prompts booster replacement for Pluto probe“. spaceFlightNow. Suarchyvuota iš originalo 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2007 m. liepos 31 d..
11. Tariq Malik. „Derelict Booster to Beat Pluto Probe to Jupiter“. Space.com. Suarchyvuota iš originalo 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2006 m. rugsėjo 22 d..
12. Stern, Alan (2006-01-31). „Our Aim Is True“. The PI's Perspective. Johns Hopkins APL. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2006 m. birželio 11 d..
13. Stern, Alan (2006-02-27). „Boulder and Baltimore“. The PI's Perspective. Johns Hopkins APL. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2006 m. birželio 11 d..
14. „New Horizons Adjusts Course Towards Jupiter“. JHU/APL. 2006 m. kovo 9 d. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2011 m. gegužės 29 d..
15. Buckley, M. (2007 m. rugsėjo 27 d.). „Maneuver Puts New Horizons on a Straight Path to Pluto“. Suarchyvuotas originalas 2011-03-01. Nuoroda tikrinta 2011 m. gegužės 1 d..
16. „Course Correction Keeps New Horizons on Path to Pluto“. JHU/APL. 2010 m. liepos 1 d. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2011 m. sausio 14 d..
17. „Outbound for the Frontier, New Horizons Crosses the Orbit of Mars“. Johns Hopkins APL. 2006 m. balandžio 7 d. Suarchyvuotas originalas 2006-04-13. Nuoroda tikrinta 2013-01-14.
18. „New Horizons Tracks an Asteroid“. Johns Hopkins APL. 2006 m. birželio 15 d. Suarchyvuotas originalas 2006-06-19. Nuoroda tikrinta 2013-01-14.
19. „Jupiter Ahoy!“. Pluto.jhuapl.edu. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2008 m. spalio 27 d..
20. Peat, Chris. „Spacecraft escaping the Solar System“. Heavens Above GmbH. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2011 m. gegužės 29 d..
21. „Fantastic Flyby – NASA Science“. NASA. 2007 m. gegužės 1 d. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2011 m. gegužės 29 d..
22. Malik, Tariq (2007 m. vasario 28 d.). „Pluto probe gets an eyeful in Jupiter flyby“. msnbc.com. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2011 m. gegužės 29 d..
23. K. Beisser (2006 m. lapkričio 28 d.). „New Horizons, Not Quite to Jupiter, Makes First Pluto Sighting“. JHU/APL. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2011 m. sausio 13 d..
24. Pluto Is Larger Than Thought, Has Ice Cap, NASA Probe Reveals
25. No More Data From Pluto
26. Atkinson, Nancy (2010 m. lapkričio 11 d.). „Stellar Occultation by Eris“. Universe Today. Suarchyvuotas originalas 2011-03-09. Nuoroda tikrinta 2011 m. gegužės 29 d..
27. „IceHunters“. Zooniverse. 2011. Suarchyvuotas originalas 2014-05-05. Nuoroda tikrinta 2011 m. birželio 27 d..
28. „IceHunters project complete“. Zooniverse. 2012. Nuoroda tikrinta 2012 m. rugpjūčio 7 d..
29. NASA's New Horizons on new post-Pluto mission Archyvuota kopija 2015-10-28 iš Wayback Machine projekto.
30. New Horizons extended mission target selected
31. New Horizons Kuiper Belt Extended Mission
32. The Hunt Is On for Moons Around Ultima Thule
33. What to Expect When New Horizons Visits 2014 MU69, Ultima Thule
34. New Horizons Kuiper Belt Flyby Object Officially Named 'Arrokoth'
35. New Horizons May Make Yet Another Flyby After Ultima Thule

Citavimo klaida: <ref> žymė vardu "Moore-2010", apibrėžta <references>, nėra naudojama ankstesniame tekste.