Նոր հորիզոններ, որտեղ նա այժմ է: Փաստից հետո՝ ամեն ինչ Պլուտոնի և Նոր Հորիզոնների առաքելության մասին։ Ջերմային պայմանների ապահովում

ՏԱՍՍ-ԴՈՍԻԵՐ /Իննա Կլիմաչևա/. 2015 թվականի հուլիսի 14-ին Երկրից տիեզերանավն առաջին անգամ թռավ Պլուտոնին մոտ։ Ամերիկյան New Horizons միջմոլորակային ավտոմատ կայանը հնարավորինս մոտեցել է գաճաճ մոլորակին 12,5 հազար կմ հեռավորության վրա։

Պլուտոն

Այս երկնային մարմինը հայտնաբերել է 1930 թվականի փետրվարի 18-ին ամերիկացի աստղագետ Քլայդ Թոմբոն (1906-1997):

Նախկինում Պլուտոնը համարվում էր Արեգակնային համակարգի լիարժեք իններորդ մոլորակը, սակայն 2006 թվականին Միջազգային աստղագիտական ​​կոնգրեսը այն հռչակեց գաճաճ մոլորակ։

Պլուտոնը գտնվում է Երկրից մոտավորապես 5,7 միլիարդ կմ հեռավորության վրա: Մինչ «Նոր Հորիզոններ» այցելելը, գիտնականներն իրենց տրամադրության տակ ունեին միայն գաճաճ մոլորակի լուսանկարները, որոնք արված էին Երկրի ցածր ուղեծրից՝ «Հաբլ» աստղադիտակով (Հաբլ; ամերիկա-եվրոպական համատեղ նախագիծ): Այնուամենայնիվ, այս լուսանկարները հնարավորություն տվեցին տարբերել միայն մակերեսի ամենաընդհանուր մանրամասները:

Ծրագրի պատմություն

Ավտոմատ միջմոլորակային New Horizons կայանը (անգլերեն «New Horizons»-ից) ստեղծվել է Ազգային օդագնացության և տիեզերական վարչության (NASA; NASA) պատվերով Ջոնս Հոփքինսի համալսարանի կիրառական ֆիզիկայի լաբորատորիայում (Ջոնս Հոփկինսի համալսարան; Բալթիմոր, Մերիլենդ, ԱՄՆ): .

Լաբորատորիան ապահովում է նաև New Horizons առաքելության ընդհանուր կառավարումը: Հարավարևմտյան հետազոտական ​​ինստիտուտը (Սան Անտոնիո, Տեխաս) պատասխանատու է տիեզերանավի վրա տեղադրված գիտական ​​սարքավորումների համար։

Սարքի նախագծման աշխատանքները սկսվել են 1990-ականների վերջին, իսկ շինարարությունը սկսվել է 2001 թվականին: Ծրագրի արժեքը 2006 թվականին գնահատվել է 650 միլիոն դոլար:

AMS-ի բնութագրերը

• Տիեզերանավն ունի անկանոն պրիզմայի տեսք։
• Դրա չափերն են՝ 2,2 x 2,7 x 3,2 մ, ընդհանուր զանգված- 478 կգ.
• Ներքին հաշվողական համալիրը բաղկացած է երկու համակարգերից՝ հրաման և տվյալների մշակում; նավարկություն և կառավարում: Դրանցից յուրաքանչյուրը կրկնօրինակված է, արդյունքում AWS-ում կա չորս համակարգիչ:
• Շարժման համակարգը ներառում է 14 շարժիչ (12-ը՝ կողմնորոշման և երկուսը՝ ուղղման համար), որոնք աշխատում են հիդրազինով։
• Էլեկտրաէներգիայի մատակարարումն ապահովվում է ռադիոիզոտոպային ջերմաէլեկտրական գեներատորով (RTG)՝ օգտագործելով պլուտոնիում-238 երկօքսիդ (գործարկման պահին օդանավում կար 11 կգ ռադիոակտիվ վառելիք, որը գնվել է Ռուսաստանից):
• RTG-ի հզորությունը 240 վտ է, Պլուտոնին մոտենալիս մոտ 200 վտ է։
• Գիտական ​​տեղեկատվությունը պահելու համար կա երկու ֆլեշ հիշողության բանկ՝ 16 գիգաբայթ ընդհանուր հզորությամբ՝ հիմնականը և պահեստայինը:

Գիտական ​​սարքավորումներ

Սարքը հագեցած է յոթ գիտական ​​գործիքներով.

• ուլտրամանուշակագույն տեսախցիկ-սպեկտրոմետր Ալիս («Ալիս»);
• դիտորդական տեսախցիկ Ռալֆ («Ռալֆ»);
• Օպտիկական աստղադիտակի տեսախցիկ LORRI («Լոռի») 5 միկրոռադիանի թույլտվությամբ (աստղագիտության մեջ անկյունային լուծաչափի չափման միավոր), որը նախատեսված է մանրակրկիտ և հեռահար լուսանկարչության համար. ռադիո սպեկտրոմետր REX («Ռեքս»);
• մասնիկների անալիզատոր SWAP («Փոխանակում»);
• մասնիկների դետեկտոր PEPSSI («Պեպսի»);
• տիեզերական փոշու դետեկտոր SDC (SDC):

Բացի գիտական ​​սարքավորումներից, տիեզերանավի վրա կա պարկուճ՝ աստղագետ Քլայդ Թոմբոի մոխրի մի մասով, ինչպես նաև CD՝ 434 հազար 738 երկրացիների անուններով, որոնք մասնակցում են ՆԱՍԱ-ի «Ուղարկիր քո անունը Պլուտոնին» արշավին։

Գործարկում և թռիչք

New Horizons-ը արձակվել է 2006 թվականի հունվարի 19-ին Atlas V արձակման մեքենայով (Atlas 5) Կանավերալ հրվանդանի տիեզերական կենտրոնից (Ֆլորիդա, ԱՄՆ)։

2006 թվականի ապրիլին տիեզերանավը հատեց Մարսի ուղեծիրը, 2007 թվականի փետրվարին նա գրավիտացիոն մանևր կատարեց Յուպիտերի շրջակայքում, իսկ 2008 թվականի հունիսին անցավ Սատուրնի կողքով։ 2010 թվականի հուլիսին նա լուսանկարել է Նեպտունը և նրա արբանյակ Տրիտոնը, 2011 թվականի մարտին նա հատել է Ուրանի ուղեծիրը, իսկ 2014 թվականի օգոստոսին՝ Նեպտունը։

2015 թվականի հունվար-փետրվար ամիսներին New Horizons-ը սկսեց դիտարկել Պլուտոնը և նրա ամենամեծ արբանյակը՝ Քարոնը: Ապրիլի սկզբին, մոտենալով մոլորակին 113 միլիոն կմ հեռավորության վրա, ավտոմատ կայանը լուսանկարներ է փոխանցել Երկիր: Մայիսին արվեցին նրա արբանյակների՝ Հիդրայի, Նիկտասի, Կերբերոսի, Ստիքսի լուսանկարները, հունիսին՝ Պլուտոնի և Քարոնի առաջին գունավոր պատկերները (չնայած նկարների ցածր լուծաչափին, հնարավոր եղավ տեսնել արբանյակների գույնի տարբերությունը։ երկնային մարմինների մակերեսները, մոլորակի գունային սխեման ավելի մոտ է բեժ-նարնջագույնին, արբանյակը՝ մոխրագույնին):

2015 թվականի հուլիսի 4-ին ավտոմատ միջմոլորակային կայանում համակարգչային խափանում է տեղի ունեցել, և սարքի հետ կապը խափանվել է։ AWS-ը մտավ անվտանգ ռեժիմ և դադարեցրեց տվյալների հավաքագրումը: Երկու օր անց՝ հուլիսի 6-ին, ավտոմատ կայանը վերադարձավ բնականոն աշխատանքի։

Հանդիպում Պլուտոնի հետ

2015 թվականի հուլիսի 14-ին New Horizons-ը հնարավորինս մոտեցավ Պլուտոնին՝ 12,5 հազար կմ հեռավորության վրա: 14 րոպե անց տիեզերանավը հայտնվել է Չարոնից նվազագույն հեռավորության վրա՝ 28,8 հազար կմ։ Սակայն ճամփորդության հիմնական նպատակին հասնելու մասին հաստատող ազդանշան Երկիրը նրանից ստացել է միայն հաջորդ օրը՝ հուլիսի 15-ին։

Թռչելով գաճաճ մոլորակի մոտ՝ միջմոլորակային ապարատը դիտարկումներ է իրականացրել 9 օրվա ընթացքում։ Նա առաջինն էր, ով ձեռք բերեց Պլուտոնի և Քարոնի մանրամասն գունավոր լուսանկարները (հրատարակվել է 2015 թվականի սեպտեմբերին) և ուսումնասիրություններ կատարեց գաճաճ մոլորակի մթնոլորտի վերաբերյալ։

Հնարավոր չեղավ հայտնաբերել Պլուտոնի որևէ նոր արբանյակ, բացի արդեն հայտնի հինգից։ Բոլոր դիտարկումներն իրականացվել են թռիչքի հետագծով, ինչի պատճառով Պլուտոնի մակերեսի միայն մի մասն է լուսանկարվել լավ լուծաչափով: New Horizons-ը չկարողացավ մտնել գաճաճ մոլորակի ուղեծիր նրա բարձր արագության պատճառով՝ մոտավորապես 14,5 հազար կմ/վ։

Նախատեսվում է, որ New Horizons-ը հավաքագրված տվյալները կփոխանցի մինչև 2016 թվականի հոկտեմբեր-դեկտեմբեր (այնից ազդանշանները Երկիր են հասնում 4,5 ժամ ուշացումով)։ 2016 թվականի հուլիսին Պլուտոնի մոտ տիեզերանավի կողմից հավաքված տվյալների ավելի քան 75%-ն արդեն փոխանցվել էր:

Առաքելության շարունակություն

Պլուտոնն ուսումնասիրելուց հետո New Horizons-ը գնաց Կոյպերի գոտու այլ օբյեկտներ, որոնք ներառում են գաճաճ մոլորակը: Գոտին գտնվում է Արեգակից 5 միլիարդ կմ հեռավորության վրա՝ Նեպտունի ուղեծրից այն կողմ և բաղկացած է փոքր երկնային մարմիններից։ Այն անվանվել է ի պատիվ ամերիկացի աստղագետ Ջերարդ Կույպերի, ով 1950 թվականին առաջարկել է Նեպտունից այն կողմ փոքր մարմինների գոյությունը։

Սպասվում է, որ 2019 թվականի հունվարին տիեզերանավը կթռչի մեկ այլ գոտու օբյեկտի մոտ՝ մոտ 45 կմ տրամագծով փոքր աստերոիդ 2014 MU69: New Horizons-ի Կոյպերի գոտու օբյեկտների հետախուզումը կշարունակվի մինչև 2021 թվականը:

2016 թվականի հուլիսի 13-ի դրությամբ ավտոմատ միջմոլորակային կայանը թռիչքի մեջ է արդեն 10 տարի, 5 ամիս 25 օր։

New Horizons-ի ավարտի ակնկալվող ժամկետը 2026 թվականն է:

New Horizons-ը կարելի է համարել NASA-ի վերջին ժամանակների ամենահավակնոտ առաքելություններից մեկը: Միջմոլորակային կայանը գործարկվել է 2006 թվականի հունվարին, իսկ մեկ տարի անց այն հայտնվել է Յուպիտերի մոտ։ Հսկա մոլորակի շուրջ գրավիտացիոն մանևրը թույլ տվեց սարքին արագանալ, և արդյունքում գրեթե 8 տարվա ընթացքում New Horizons-ը թռավ դեպի Պլուտոն՝ 32 անգամ ավելի մեծ տարածություն անցնելով, քան Երկրից Արև: Հեռավորությունն էիսկապես հսկայական է, և սարքի փոխանցող սարքերից տեղեկատվությունը շատ դանդաղ է հասնում՝ մոտ 1 կիլոբայթ վայրկյանում: ՆԱՍԱ-ի փորձագետների կարծիքով՝ Պլուտոնի և նրա արբանյակների մասին բոլոր սպեկտրաֆիական, լուսանկարչական, իզոմետրիկ տվյալները, որոնք կուտակվել են բորտային երկու ֆլեշ կրիչներում, կփոխանցվեն մեկ տարուց ավելի (մոտ 470 օր):

Դրա չափը սպասվածից մեծ է

Լուսանկարը՝ NASA/JHUAPL/SWRI

Նրա մթնոլորտի պատճառով (թեև բավականին բարակ), գիտնականները չկարողացան որոշել Պլուտոնի ճշգրիտ չափերը։ Համարժեք տվյալներ են ստացվել միայն այն դեպքում, երբ բավական մոտ է մոլորակին: New Horizons-ը նշել է դրա ճշգրիտ տրամագիծը՝ 2370 կմ (համեմատության համար՝ սա ավելի քիչ է, քան Մոսկվայից Օմսկ հեռավորությունը): Բայց պարզվեց, որ այն ակնհայտորեն ավելի մեծ է, քան նախկինում ենթադրվում էր: Բացահայտումը անմիջապես ոգևորեց այն գաղափարի կողմնակիցներին, որ Պլուտոնը ևս մեկ անգամ պետք է ճանաչվի որպես լիարժեք (և ոչ թե գաճաճ, ինչպես այն այժմ համարվում է) մոլորակ:

Պլուտոնը որպես գաճաճ մոլորակ ճանաչելու կողմնակիցներն իրենց հերթին պնդում էին, որ դա Կոյպերի գոտու բազմաթիվ նմանատիպ օբյեկտներից մեկն է (աստերոիդների գոտուն նման տարածք, որտեղ կուտակվել են Արեգակնային համակարգի ձևավորումից հետո մնացած նյութերը) և նույնիսկ ոչ։ դրանցից ամենամեծը՝ Էրիսն այդ պահին ավելի մեծ էր համարվում։ Ուստի այն մոլորակ անվանել բառի ամբողջական իմաստով, ինչպիսին, օրինակ, Մերկուրին է, տեղին չէ։ Սակայն ի հայտ եկած փաստը, որ Պլուտոնն ավելի մեծ է, քան Էրիսը, քիչ հավանական է, որ խաթարի փաստարկը և հնարավորություն ընձեռի բողոքարկելու կարգավիճակը: Ավելին, Կոյպերի գոտում երբեմն հայտնվում են նոր գաճաճ մոլորակներ, և որոշները կարող են ավելի մեծ լինել, քան Պլուտոնը և Էրիսը: Բացի այդ, Էրիսը զանգվածով դեռ ավելի մեծ է, քան Պլուտոնը, քանի որ այն շատ ավելի խիտ է:

Նրա մակերեսի իրական գույնը

Լուսանկարը՝ NASA/APL/SWRI

Քչերն են հասկացել, որ սոցիալական ցանցերում վիրուսային դարձած Պլուտոնի լուսանկարները չեն արտացոլում մոլորակի բնապատկերների իրատեսական գույները։ Լուսանկարների գույները հատուկ բարելավվել են՝ օգտագործելով ֆիլտրեր՝ մակերեսի կառուցվածքի տարբերությունը ցույց տալու համար: Սա օգնեց գիտնականներին հասկանալ քիմիական կազմըսառույցը, ինչպես նաև գնահատել երկրաբանական օբյեկտների տարիքը: Այս ամենը կարող է հետագայում գիտնականներին ցույց տալ, թե ինչպես է տիեզերական եղանակն ազդել մակերեսի դինամիկայի վրա:

Ի՞նչ գույն ունի Պլուտոնի մակերեսը իրականում: Դեռևս 2002 թվականին, երբ Hubble տիեզերական աստղադիտակը լուսանկարեց հեռավոր մոլորակը, հետազոտողները ենթադրեցին, որ այն ունի կարմիր-շագանակագույն գույն: Այն բանից հետո, երբ New Horizons-ում տեղադրված դետեկտորները ստացան ավելի մանրամասն գունավոր պատկերներ, այս ենթադրությունները հաստատվեցին: Հնարավոր բացատրություններ նույնպես ի հայտ եկան՝ կարմրաշագանակագույն գույնը, ամենայն հավանականությամբ, դրա արդյունքն էր քիմիական գործընթացՊլուտոնի մթնոլորտում մեթանի մոլեկուլների և Արեգակի և հեռավոր գալակտիկաների արձակած որոշակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման միջև: Նույն երևույթը դիտվում է Սատուրնի արբանյակի Տիտանի և Նեպտունի արբանյակի Տրիտոնի վրա։

Խառնարանների տարօրինակ բացակայություն

Լուսանկարը՝ NASA/JHUAPL/SWRI

Մակերեւույթի առաջին պատկերների ավելի ուշադիր ուսումնասիրությունից հետո հետազոտողները հատկապես զարմացան Պլուտոնի վրա խառնարանների բացակայությամբ: Հայտնի է, որ Արեգակնային համակարգի մոլորակների մեծ մասն ամբողջությամբ փոս է փոսերով, որոնք առաջացել են աստերոիդների ռմբակոծության արդյունքում։ Առանց խառնարանների (կամ դրանց նվազագույն քանակով) մոլորակները՝ Երկիրը, Վեներան և Մարսը, երկրաբանորեն ակտիվ են, ուստի արդյունքում առաջացող խառնարանները ծածկված են ժայռերի ավելի ու ավելի նոր շերտերով:Այսպիսով, գիտնականները ենթադրել են, որ Պլուտոնի մակերեսը չի կարող ավելի հին լինել, քան 100 միլիոն տարի, ինչը երկրաբանական չափանիշներով (մոլորակն ինքնին ձևավորվել է 4,5 միլիարդ տարի առաջ) համեմատաբար կարճ ժամանակաշրջան է։

Հնարավոր երկրաբանական ակտիվություն

Լուսանկարը՝ NASA/JHUAPL/SWRI

Երկրաբանական ակտիվությունը պետք է ինչ-որ բանով սնուցվի։ Բայց ինչ կարող է տաքացնել Պլուտոնը: Շատ մոլորակների վրա (ներառյալ Երկիրը) տեղի է ունենում ռադիոակտիվ նյութերի քայքայման դանդաղ գործընթաց, որոնք ջերմություն են ապահովում ինտերիերին։ Սակայն Պլուտոնը չափազանց փոքր է այդ նյութերը բավարար չափով տեղավորելու համար: Սովորաբար ակտիվ երկրաբանություն ունեցող փոքր մոլորակները, ինչպիսին Յուպիտերի արբանյակը Եվրոպան է, տաքանում են ներսից՝ մակընթացության արագացման ֆենոմենի պատճառով։ Մոլորակը սեղմվում և արձակվում է թենիսի գնդակի պես, այժմ մոտենում է և հեռանում ավելի մեծ օբյեկտներից: Բայց դա դժվար թե տեղի ունենա Պլուտոնի հետ, քանի որ չկան հիմնական մոլորակները, ունակ ազդելու նրա վրա։

Այլընտրանքային վարկածները ենթադրում են, որ Պլուտոնը կարող է ունենալ ստորգետնյա օվկիանոս, որը սառչում է՝ ջերմություն ազատելով շատ, շատ դանդաղ։ Կարող է նաև լինել, որ մոլորակի վրա հայտնաբերված մակերեսային սառույցը մի տեսակ վերմակ է, որը դանդաղեցնում է ներքին ջերմության կորստի արագությունը:

Այս բոլոր հարցերն առանձնահատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում, քանի որ դրանց պատասխանները կարող են վերաբերել շատ այլ մոլորակների:

Սրտի բնությունը Պլուտոնի վրա

Լուսանկարը՝ dorkly.com

New Horizons-ի տեսախցիկները հնարավորություն են տվել Պլուտոնի վրա տեսնել հսկայական սրտի տեսքով մի կետ։ Այս ռոմանտիկ դետալը նպաստեց նկարի վիրուսային տարածմանը ցանցերում:Պարզվել է, որ սրտի բիծը գոյացել է շատ միլիոնավոր տարիներ առաջ հզոր բախման արդյունքում։ Հսկայական իջվածքը, հավանաբար, լցված է սառեցված գազերով՝ ազոտով, մեթանով և ածխածնի երկօքսիդով:

Հետազոտողներին շատ է զարմացրել նաև սառույցի հսկայական լեռնաշղթաները: Որոշ գագաթների բարձրությունը հասնում է 3 կմ-ի, և սա հնարավոր երկրաբանական ակտիվության ևս մեկ ցուցանիշ է։

Անսովոր մթնոլորտ

Պլուտոնի լեռների թռիչքը մոդելավորող անիմացիա, որը ստեղծվել է New Horizons-ի լուսանկարներից

New Horizons սպեկտրոմետրը կարողացավ բռնել ազոտի ատոմները, որոնք Պլուտոնի մթնոլորտի մի մասն էին: Ավելին, դրանք գտնվում էին գաճաճ մոլորակի յոթ շառավիղից գերազանցող հեռավորության վրա, ինչը շատ ավելին է, քան ցույց են տալիս հաշվարկները: Ոչ մի այլ տարր հնարավոր չէր հայտնաբերել, դրանից եզրակացվեց, որ Պլուտոնն ունի Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակների մեջ ամենամաքուր ազոտի մթնոլորտը:

Մասնիկների ուսումնասիրությունը հանգեցրեց նաև այն եզրակացության, որ դրանք մթնոլորտից ավելի արագ են փախչում, քան սպասվում էր։ Մթնոլորտի մի մասի արտահոսքը հայտնի էր ավելի վաղ, նույն գործընթացը տեղի է ունեցել Երկրի հետ միլիարդավոր տարիներ առաջ: Ենթադրվում է, որ ավելորդ ազոտից ազատվելը նպաստել է մեր մոլորակի վրա կյանքի զարգացմանը։

Արբանյակներ

Լուսանկարը՝ NASA/JHUAPL/SWRI

«Նոր Հորիզոններ»-ը հավաքել է Պլուտոնի հինգ արբանյակների, այդ թվում՝ Խարոնի՝ ամենամեծ արբանյակների տվյալներ և մանրամասն պատկերներ: Մինչ այս, առարկաները հայտնվում էին միայն որպես լուսային աղոտ կետեր։

Չարոնը, որը համարվում էր անդեմ սառցե գնդիկ, պարզվեց, որ մի ամբողջ աշխարհ է՝ ժայռերով, իջվածքներով և խորը ճեղքերով (դրանցից մեկն ավելի խորը, քան Գրանդ Կանյոնը): Թեև արբանյակն ունի խառնարաններ, դրանք նույնպես սպասվածից քիչ են, ինչը նշանակում է, որ երկրաբանական ակտիվության հնարավորություն կա:Արբանյակն ունի մեծ, խորհրդավոր մութ կետ, որը հետազոտողները պարզել են, որ դա կատարյալ անակնկալ է: Սա, հավանաբար, վաղուց առաջացած խառնարան է, և երկար ժամանակ այն կարող էր լցված լինել գազերով:

Լուսանկարը՝ NASA/JHUAPL/SWRI

Հետաքրքիր մանրամասներ են հայտնի դարձել Նիքսի և Հիդրայի՝ հինգ արբանյակներից ևս երկուսի մասին: Նիկտան, որը 42 x 36 կմ չափերով մրգային մաստակ է հիշեցնում, ունի խորհրդավոր կարմիր բիծ (ըստ ենթադրությունների՝ խառնարան), իսկ Հիդրան նման է հսկա մոխրագույն ձեռնոցին՝ 55 x 40 կմ: Մյուս երկու արբանյակների՝ Kerberos-ի և Styx-ի լուսանկարները չեն ստացվի մինչև հոկտեմբերի կեսերը:

>Ժամանակագրություն

Գործարկել մեքենան Atlas V 551 առաջին փուլ; Կենտավրոսի երկրորդ փուլ; STAR 48B երրորդ փուլ

Գտնվելու վայրըՔեյփ Կանավերալ, Ֆլորիդա

ՀետագիծԴեպի Պլուտոն՝ օգտագործելով Յուպիտերի ձգողականությունը:

Ճանապարհ

Ճանապարհորդության սկիզբ. Առաջին 13 ամիսները՝ տիեզերանավի հեռացում և գործիքների միացում, չափաբերում, հետագծի թեթև շտկում՝ մանևրների միջոցով և Յուպիտերի հետ հանդիպման փորձ: New Horizons-ը պտտվել է Մարսի շուրջ 2006 թվականի ապրիլի 7-ին; այն նաև հետևել է փոքր աստերոիդին, որը հետագայում անվանվել է «APL», 2006 թվականի հունիսին։

Յուպիտեր. Ամենամոտ մոտեցումը տեղի է ունեցել 2007 թվականի փետրվարի 28-ին, ժամում 51000 մղոն արագությամբ (մոտ 23 կիլոմետր վայրկյանում): New Horizons-ը Յուպիտերին 3-4 անգամ ավելի մոտ է թռել, քան Cassini տիեզերանավը, որը մոլորակի մեծ չափերի պատճառով գտնվում էր 1,4 միլիոն մղոն (2,3 միլիոն կիլոմետր) հեռավորության վրա:

Միջմոլորակային նավարկություն. Մոտավորապես 8-ամյա ճանապարհորդության ընթացքում դեպի Պլուտոն, բոլոր տիեզերանավի գործիքները միացվել և փորձարկվել են, ուղեգծերը ճշգրտվել են և փորձվել է հեռավոր մոլորակի հետ հանդիպում:

Նավարկության ընթացքում New Horizons-ը այցելեց նաև Սատուրնի (2008թ. հունիսի 8), Ուրանի (2011թ. մարտի 18) և Նեպտունի (2014թ. օգոստոսի 25) ուղեծրերը:

Պլուտոնի համակարգ

2015 թվականի հունվարին New Horizons-ը սկսեց մոտեցման մի քանի փուլերից առաջինը, որը կավարտվի 2015 թվականի հուլիսի 14-ին Պլուտոնի առաջին մոտիկ թռիչքով: Ամենամոտ մոտեցման դեպքում նավը կանցնի Պլուտոնից մոտ 7750 մղոն (12500 կիլոմետր) և Քարոնից 17900 մղոն (28800 կիլոմետր):

Պլուտոնից այն կողմ. Կոյպերի գոտի

Տիեզերանավն ունի Պլուտոն համակարգից այն կողմ թռչելու և Կոյպերի գոտու նոր օբյեկտներ (KBOs) ուսումնասիրելու հնարավորություն։ Այն կրում է լրացուցիչ հիդրազինային վառելիք՝ պաշտպանական համալիր թռիչքի համար. Նավի կապի համակարգը նախագծված է աշխատելու նույնիսկ Պլուտոնի ուղեծրից շատ հեռու, և նրա գիտական ​​գործիքները կարող են աշխատել ավելի վատ, քան մութ պայմաններում։ արևի լույսՊլուտոնի վրա։

Այսպիսով, New Horizons թիմը պետք է ձեռնարկեր հատուկ որոնումներ OBE համակարգում փոքր մարմինների համար, որոնց նավը կարող էր հասնել: 2000-ականների սկզբին Կոյպերի գոտին նույնիսկ չէր հայտնաբերվել։ Ազգային ակադեմիաԳիտությունը կուղղորդի New Horizons-ին թռչելու 20-50 կիլոմետր (մոտ 12-30 մղոն) փոքր OPC-ների ուղղությամբ, որոնք, հավանաբար, պարզունակ են և ավելի քիչ տեղեկատվական, քան Պլուտոնի նման մոլորակները:

2014 թվականին, օգտագործելով Hubble տիեզերական աստղադիտակը, New Horizons գիտական ​​թիմի անդամները հայտնաբերել են երեք օբյեկտ OPC-ի ներսում՝ բոլորը 20-55 կիլոմետր լայնությամբ: Նրանց թռիչքի հնարավոր ժամկետները 2018-ի վերջն են կամ 2019-ը՝ Պլուտոնից միլիարդ մղոն հեռավորության վրա:

2015 թվականի ամռանը՝ Պլուտոնի թռիչքից հետո, New Horizons թիմը կաշխատի ՆԱՍԱ-ի հետ՝ երեքից լավագույն թեկնածուին ընտրելու համար։ 2015 թվականի աշնանը օպերատորները կգործարկեն շարժիչները New Horizons-ում օպտիմալ ժամանակում՝ նվազագույնի հասցնելու համար ընտրված վայր հասնելու և ճանապարհորդությունը սկսելու համար անհրաժեշտ վառելիքը:

ՆԱՍԱ-ի բոլոր առաքելությունները ձգտում են անել ավելին, քան պարզապես իրենց հիմնական նպատակների հետախուզումը, ուստի նրանց խնդրել են ֆինանսավորել ընդլայնված առաքելությունը: Պաշտպանական արդյունաբերության հետագա ուսումնասիրության առաջարկը կներկայացվի 2016թ. այն կգնահատի փորձագետների անկախ խումբը՝ որոշելու նման քայլի արժանիքները. թիմը կվերլուծի տիեզերանավի և դրա գործիքների առողջությունը, գիտության մեջ ներդրումը, որը կարող է ունենալ New Horizons-ը պաշտպանական արդյունաբերության մեջ, թռիչքի արժեքը: և Կայպերի գոտու թիրախային կետի ուսումնասիրություն և շատ ավելին:

Եթե ​​NASA-ն հավանություն տա այդ քայլին, New Horizons-ը նոր առաքելություն կսկսի 2017 թվականին՝ իր թիմին ժամանակ տալով պլանավորելու ազդեցությունը, որը տեղի կունենա մեկից երկու տարի անց:

Եվ նրանք զեկուցեցին Պլուտոնի պատմական թռիչքի հաջող իրականացման մասին: Իհարկե, այս իրադարձությունից հետո սարքը որոշ ժամանակ կշարունակի վերահսկել իր համակարգը, բայց ամեն օր այն կտեղափոխվի թիրախից միլիոնավոր կիլոմետրեր, և շուտով այն կհեռանա նրանից այնպիսի հեռավորության վրա, որ չի լինի: կարողանալ նոր կարևոր տեղեկատվություն հավաքել. Այսպիսով, ի՞նչ է սպասվում New Horizons-ին:

Դե, սկզբից, սարքը սպասում է երկար ժամանակ՝ Երկիր թռիչքի ժամանակ հավաքված տվյալները փոխանցելու համար։ Հիմնական տեղեկատվության վերահաղորդումը կսկսվի 2015 թվականի սեպտեմբերին և կտևի գրեթե մինչև 2016 թվականի վերջ, ինչը զարմանալի չէ, հաշվի առնելով, որ տվյալների փոխանցման արագությունը կլինի 1 կբիտ/վ-ից պակաս: Սակայն մինչև 2016 թվականի հոկտեմբեր սարքի կողմից հավաքագրված բացարձակապես բոլոր տվյալները կփոխանցվեն Երկիր, ուստի հարց է առաջանում, թե ինչ է անելու դրանից հետո։

Առաքելության ռեսուրսները սահմանափակվում են երկու գործոնով. Առաջինը հիդրազինի մատակարարումն է (գործարկման պահին 77 կիլոգրամ), որը թույլ է տալիս հարմարեցնել սարքի հետագիծը մոտավորապես 1 աստիճանի միջակայքում։ Եթե ​​որևէ մեկին հետաքրքրում է, թե ինչու New Horizons-ը չմնաց Պլուտոնի ուղեծրում, դա այն պատճառով է, որ ոչ 77, ոչ էլ նույնիսկ 777 կիլոգրամ հիդրազինը բավարար չէր լինի վայրկյանում 14 կիլոմետր արագությունը նվազեցնելու համար, որով զոնդը շտապեց Պլուտոնի համակարգով: Եթե ​​հավատում եք այս հոդվածի հաշվարկներին, ապա Պլուտոնի ուղեծիրը դանդաղեցնելու և պտտվելու համար սարքը պետք է ունենա 232 տոննա (!) հիդրազինի պաշար: Կարծում եմ՝ կարիք չկա բացատրելու, թե սա որքանով է գերազանցում ժամանակակից տեխնոլոգիաների հնարավորությունները։

Երկրորդը կրիտիկական է կարևոր ռեսուրսառաքելությունը էներգիան է: Այն արտադրվում է ռադիոիզոտոպային ջերմաէլեկտրական գեներատորի (RTG) միջոցով։ New Horizons Rittag-ը պարունակում է մոտ 11 կիլոգրամ պլուտոնիում-238, որի քայքայումն արտազատում է ջերմություն, որն այնուհետև վերածվում է էլեկտրականության: Առաքելության մեկնարկի պահին՝ 2006 թվականին, New Horizons RTG-ն արտադրել է մոտ 250 Վտ; մոտ տասը տարի թռիչքից հետո այս ցուցանիշը նվազել է մինչև մոտ 200 վտ: Ցավոք, New Horizons-ի էլեկտրակայանը նկատելիորեն ավելի թույլ է, քան Voyagers-ում և Cassini-ում օգտագործվող էլեկտրակայանը: Բացարձակ ճշգրիտ լինելու համար, New Horizons-ի RTG-ը Cassini առաքելությունից մնացած պահուստ է (Սատուրն ուսումնասիրող մեքենայի վրա կա երեք այդպիսի գեներատոր, այնպես որ կարող եք գնահատել տարբերությունը): Ենթադրվում է, որ New Horizons-ը բավականաչափ էներգիա կունենա մինչև մոտ 2026 թվականը, առավելագույնը 2030 թվականը, որից հետո, պլուտոնիում-238-ի կիսամյակի և ջերմակույտի աստիճանական քայքայման պատճառով, RTG-ի արտադրած հզորությունը այնքան կնվազի, որ սարքն այլևս չի կարողանա կապ պահպանել Երկրի հետ։

Ելնելով այս սահմանափակումներից՝ անհնար է սարքն ուղղել Կոյպերի գոտու որևէ մեծ մարմնի վրա. Eris-ը, Makemake-ն և Haumea-ն չափազանց հեռու են այն հատվածից, որը հասանելի է New Horizons-ին: Այնուամենայնիվ, ինչպես գիտեք, Կոյպերի գոտին բաղկացած է ոչ միայն գաճաճ մոլորակներից, այլ նաև պարունակում է մեծ թվովփոքր առարկաներ, որոնք նույնպես շատ հետաքրքիր կլիներ ուսումնասիրել: Առաքելության նախապատրաստման ընթացքում դիզայներները ելնում էին նրանից, որ նույնիսկ հաշվի առնելով վառելիքի և էներգիայի բոլոր սահմանափակումները, Պլուտոնի թռիչքից հետո վիճակագրորեն պետք է լինի առնվազն մեկ հարմար օբյեկտ, որը կլինի Նոր Հորիզոնների ճանապարհին։ 55 AU-ից ոչ ավելի հեռավորության վրա: Արեգակից (եթե այն ավելի հեռու է, ապա նման հեռավորությունից տվյալների փոխանցման արագությունը չափազանց ցածր կլինի Երկիր տեղեկատվությունը փոխանցելու համար, նախքան սարքի պլուտոնիումային մարտկոցը կսպառվի):

Սակայն աստղագետներին առայժմ չի հաջողվում գտնել համապատասխան թիրախներ։ Անցյալ ամառ միայն Hubble աստղադիտակի օգնությամբ վերջնականապես հայտնաբերվեցին այցի հինգ հավանական թեկնածուներ, որոնցից այժմ մնացել են երկու օբյեկտներ, որոնք հայտնի են որպես 2014 PN 70 (նախկինում PT3) և 2014MU 69 (նախկինում PT1):

2014 PN 70 տրամագիծը 35-ից 120 կիլոմետր է: Նախնական հաշվարկներով՝ դրան հասնելու համար սարքին անհրաժեշտ կլինի օգտագործել իր մնացած հիդրազինի մոտ 75%-ը։ Այս դեպքում այցը 2014 PN 70 տեղի կունենա 2019 թվականի հունիսին, երբ 2014 PN 70 կլինի 44 AU հեռավորության վրա: Արևից.

2014 MU 69-ն ունի 30-ից 90 կիլոմետր տրամագիծ: Նախնական հաշվարկներով՝ դրան հասնելու համար սարքին անհրաժեշտ կլինի օգտագործել իր մնացած հիդրազինի մոտ 35%-ը։ Եթե ​​որոշում կայացվի թռչել դեպի այն, ապա New Horizons-ը կհասնի 2014 MU 69 2019 թվականի հունվարին, երբ օբյեկտը կգտնվի 43,4 AU հեռավորության վրա։ Արևից.

Ցավոք սրտի, նավը չի կարողանա այցելել երկու վայրեր, ուստի առաքելության ղեկավարները պետք է ընտրեն, թե որ մեկը թռչել: ՀԵՏ գիտական ​​կետՏեսանկյունից 2014-ի PN 70-ն ավելի խոստումնալից է թվում, քանի որ այն ավելի մեծ է, քան 2014-ի MU 69-ը (ցավոք սրտի, դրանց ճշգրիտ չափերը այժմ չեն կարող որոշվել չափազանց փոքր չափի և Արեգակից մեծ հեռավորության պատճառով) և, հետևաբար, ավելի հետաքրքիր: Այնուամենայնիվ, եթե դուք թռչեք դեպի այն, New Horizons-ը կծախսի գրեթե ողջ մնացած վառելիքը, և այս օբյեկտը գրեթե ամբողջությամբ կդառնա վերջինը, որը նրանք ուսումնասիրել են:

2014 MU 69-ն ավելի փոքր է, բայց դրա ձեռքբերումը կպահանջի առկա վառելիքի միայն մեկ երրորդը, ինչը թույլ է տալիս թռչելուց հետո սարքը մեկ այլ Կոյպերի գոտու օբյեկտ ուղարկելու տեսական հնարավորությունը: Այնուամենայնիվ, դրա հավանականությունը շատ մեծ չէ։ Նախ, միայն Hubble-ը կարող է գտնել New Horizons-ի հաջորդ թիրախը, բայց դա նրանից շատ ժամանակ կպահանջի: Քանի որ Հաբլի համար այլևս սպասարկող առաքելություններ չեն լինի, և վաղ թե ուշ այն կձախողվի, դրա դիտարկման ժամանակը դառնում է ավելի արժեքավոր ռեսուրս, որն այնքան էլ հեշտ չէ ձեռք բերել: Երկրորդ, New Horizons-ը կունենա նույնիսկ ավելի քիչ վառելիք, և թիրախը պետք է լինի համեմատաբար փոքր հեռավորության վրա, որպեսզի հասնի դրան, մինչև սարքի RTG-ի արտադրությունը դադարեցվի: պահանջվող քանակէներգիա.

Վերջնական որոշումը, թե կոնկրետ որտեղ է թռչելու New Horizons-ը, կկայացվի օգոստոսին, իսկ կուրսի ուղղման մանևրն ինքնին տեղի կունենա 2015 թվականի նոյեմբերին։ Իհարկե, հարկ է նշել, որ առաքելությանը անհրաժեշտ կլինի նաև ֆինանսավորում ստանալ դրա երկարաձգման համար, բայց կարծում եմ, որ դրա հետ կապված խնդիրներ չեն լինի. դրա համար նրանք սարքն այդքան հեռու են ուղարկել և այդքան շատ Hubble ուղեծրեր են ծախսել՝ փնտրելով: նոր թիրախներ՝ վերջին պահին ամեն ինչ կասեցնելու համար։ Այսպիսով, շուտով մենք պետք է իմանանք, թե Կոյպերի գոտու երկու օբյեկտներից որն է ընտրվելու հետագա ուսումնասիրության համար: