Миссия «New Horizonts»

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?

Скоростной запуск

Как известно, 19.01 2006 года агенство NASA совершила запуск корабля «Новые Горизонты». Он был прикреплён к верхней части ракеты «Атлас-V». В момент взлёта была зафиксирована рекордная скорость за всю историю покорения космоса — 58 000 км/ч. Это позволило добраться до естественного спутника Земли (до Луны) за 9 часов. Для сравнения. Миссии «Аполлон» пришлось потратить для этого целых три дня.

Человек на борту аппарата

Как стало известно, на борту системы New Horizons находится прах человека, открывшего Плутон, Клайда Томбо. Учёный заметил эту небольшую планету ещё в далёком 1930 году. Через 67 лет Томбо умер, оставив завещание, в котором говорится об отправке его праха в космическое пространство. Мечта Клайда сбылась в лучшем виде — NASA поместило горсть праха основателя Плутона в специальный бокс, на самую верхнюю часть аппарата New Horizons. Сразу напрашивается символика — во главе экспедиции — Томбо Клайд.

«Новые Горизонты» питается атомной силой

Для любого здравомыслящего человека понятно, что аппарату New Horizons придётся выполнять работу на расстоянии, очень далёком от Солнца. Поэтому устанавливать на нём солнечные батареи нет смысла. NASA решило поступить по современному, оснастив «Новые Горизонты» генератором, который преобразует в электрический ток излучение атомов плутония, возникающее во время их распада. К слову, такие генераторы в дефиците.

Даже крошечная частичка может взорвать New Horizons

Как сообщает генеральный исследователь миссии Алан Штерн, сейчас их аппарат разогнался до скорости 50 000 км/ч, из-за этого New Horizons стал очень уязвимым. Даже мельчайший обломок льда или пыли (размером с рисовое зерно) сможет сорвать весь ход миссии, просто-напросто взорвав «Новые Горизонты». Поэтому проектировщики детально прорабатывают тактику движения аппарата, учитывая любые преграды на его пути.

Юпитер — наш помощник и друг

Для удачного осуществления задуманного, учёным пришлось тщательно проработать путь, по которому двигается New Horizons. Таким образом, в 2007 году аппарат NASA облетел вокруг самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера. Исследователям была нужна гравитация планеты, чтобы разогнать New Horizons как можно больше. Учёным повезло, этот шаг был удачным. В результате чего, система «Новые Горизонты» ускорилась на 14 500 км/ч.

Серия снимков внеземного извержения вулкана

Извержения вулканов на Земле далеко не новинка для нас. А вот посмотреть, как проходят извержения инопланетных вулканов довольно интересно. При приближении к Юпитеру, New Horizons смог заснять одного из спутников планеты — Ио. В это время на нём как раз проходили внеочередные извержения вулканов. Для справки: этот объект Солнечной системы является самым геологически активным из всех нам известных.

Встреча с Плутоном

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

После пролёта аппарата над поверхностью Плутона в памяти устройства храниться огромное количество полученной в результате сканирования планеты информации. Учитывая небывалую удалённость «Новых горизонтов» от Земли, скорость передачи данных сильно ограничена. А удалена станция более чем на 40 астрономических единиц (одна астрономическая единица – а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца 150 миллионов километров). Поэтому информация с дисков памяти исследовательской миссии была передана на Землю только примерно через год

Плутон геологически активен

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

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.

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.

Поверхность Харона покрыта в основном водяным льдом, есть свидетельства о геологической активности небесного тела, в частности криовулканы. Правда, она гораздо слабее чем на Плутоне.

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.

Next Time - наш второй канал о новинках в сфере технологий