Космическият кораб на НАСА се подготвя за среща на Нова година с първичен обект далеч отвъд Плутон

Изображение на художник на МУ 69, също известен като Ultima Thule, тяло на слънчевата система, което ще бъде посетено от космическия кораб „New Horizons“

НАСА / Университет по приложна физика на университета Джон Хопкинс / Изследователски институт в Югозапад / Алекс Паркър

Космическият кораб на НАСА се подготвя за среща на Нова година с първичен обект далеч отвъд Плутон

От Пол VoosenDec. 27, 2018, 11:10 ч

LAUREL, MARYLAND NASA s сондата New Horizons състави списък с постижения след старта си през 2006 г., изминавайки милиарди километри и през 2015 г., разкривайки атмосферата и повърхността на планетата джудже Плутон по време на бърз прелет, Но след няколко дни, с преминаването на Земята в нова година, New Horizons ще опита най-трудния подвиг от всички: пътуване назад във времето.

Само кърлеж, след като часовникът удари полунощ на Нова година, тук в Лабораторията за приложна физика на Университета Джон Хопкинс (APL), която управлява космическия кораб за НАСА, New Horizons ще се движи покрай 69 MU, широк 35 километра обект на около 6, 6 милиарда километра в далечен район на Слънчевата система, наречен пояс на Койпер. За разлика от всеки друг обект, посещаван по-рано от космическия кораб на НАСА, MU 69 или Ultima Thule, както е прозвище, класически термин, използван за земя отвъд известния свят и се очаква да бъде непроменена, тъй като се е образувала преди милиарди години, предоставяйки прозорец на Слънчевата система. Никога досега не е бил такъв тип обекти, казва Алън Стърн, главният изследовател на мисията и планетарен учен от Югозападния изследователски институт (SwRI s) Боулдър, Колорадо, офис. Никога не се е случвало на нещо, което е било толкова девствено и изначално.

До началото на 90-те учените не са имали доказателства, че тази група скални тела съществува; тя е била теоретизирана само от изследователи, включително и нейният съименник Джерард Куйпер. Оттогава астрономите са открили хиляди обекти на пояса на Койпер покрай Нептун, като много по-вероятно все още са невиждани. Изследователите са открили също, че тази менажерия има сложна структура, отразяваща бурната история на Слънчевата система. Наричам го слънчевата система таванско помещение, казва Стърн. Някои от предметите на колана, включително Плутон, вероятно са се образували по-близо до слънцето и са били изхвърлени навън от гирации на гигантските планети. Но други, като сравнително мъничкият MU 69, вероятно образуван там, където са днес, в мърдащи кръгови орбити, около 45 пъти по-далеч от Земята, е от слънцето.

Посещението на това, което астрономите наричат ​​„студена класика“, беше част от мисията на New Horizons s 800 милиона долара от самото начало. Но намирането на такъв за посещение се оказа по-сложно от очакваното. След срещата си с Плутон, New Horizons излиза от Слънчевата система, като лети право към центъра на Млечния път, в калейдоскоп от звезди, което прави откриването на тъмен малък предмет, който може да посети предизвикателство. И накрая, телескопът Хъбъл успя да намери петима подходящи кандидати, като екипът на New Horizons избра MU 69, защото те биха могли да го достигнат най-бързо и с най-малък разход на гориво, оставяйки бъдещите възможности за проучване в колана отворени - и не, кълнат се, за времето за пристигане с тематични празници. Действително времето може да се окаже по-малко от подходящо за публичност, като се има предвид, че хвалените медийни операции на НАСА, включително популярния й видео канал, вероятно ще останат мрачни по време на срещата заради изключването от правителството на САЩ.

Летежът ще бъде познат на всеки, който последва кампанията на Плутон на космическия кораб. Но сега космическият кораб е по-стар, ядреният му източник на енергия намалява и е далеч далеч. Екипът е по-малък и има по-малко време за подготовка, казва Алис Боуман, ръководител на операцията за мисия в New Horizons. "Това е много по-бърза и много по-трудна мисия." Сега е необходим сигнал от контрола на мисията в APL 6 часа, за да достигне космическия кораб, като се изисква всичко по летенето да бъде още по-внимателно скриптирано, отколкото за Плутон. По-рано този месец телескопът на New Horizons - по същество камера с телеобектив - прекара няколко седмици в пречистване на района около MU 69, търсейки опасности, като пръстени или луни. Никой не е видял, неговият научен екип е избрал най-близкия подход, минавайки само на 3500 километра от повърхността му.

Летенето технически започна на Коледа. За разлика от Плутон, чиято орбита е прецизно очертана отдавна, MU 69 е открит едва преди 4 години и траекторията му не е напълно известна. Поради това екипът трябва да разчита на пряко наблюдение на тялото, което засега все още изглежда като малко повече от пиксел в телескопа си, за да разбере местоположението му спрямо New Horizons. До този уикенд екипът използва телескопа на сондата, за да се справи с несигурността на местоположението на MU 69 . Въпреки че ще бъде твърде късно да се настрои траекторията на космическия кораб, екипът ще може да преработи сценария на своята камера с висока разделителна способност, така че да може да бъде сигурен в образа на MU 69 . След това тази последна актуализация ще бъде предадена на New Horizons на 30 декември.

Първото откриване на MU 69 с най-високата разделителна способност на телескопа New Horizons, направено на Бъдни вечер

НАСА / Университетът за приложна физика на университета Джон Хопкинс / Изследователски институт в Югозапад

Дори ако частичното изключване на федералното правителство, което включва НАСА, продължи и през новата година, в APL ще цари празнична атмосфера, която като изпълнител на НАСА може да продължи работата си, покривайки разходите от собствените си резерви. „New Horizons“ ще прелети покрай MU 69 в 12:33 ч. Източно стандартно време, стреляйки с скорост от 14 километра в секунда и ще отнеме около 8 часа, за да достигнат първите данни на космическия кораб до Земята, което показва оцеляването му, заедно със съединител първоначални наблюдения - пакетът на New York Times, както го нарича Стърн. Първото изображение с ниска разделителна способност вероятно ще се появи едва късно на Нова година, с по-добри изображения на следващия ден. Не чакайте.

Малко се знае за това, което ще видят New Horizons. „Ние дори нямаме залагания”, казва Стърн. Телескопи, обучени на MU 69, от Хъбъл до наземни съоръжения, разкриха, че подобно на други студени класики, той има тъмен, червеникав оттенък, заедно с това, което изглежда с продълговата форма, вероятно показващо малък бинарен предмет. Това не би било нечувано от учени, смятат, че една трета от предметите в пояса на Койпер могат да бъдат такива бинарии, отражение на спокойните условия, в които са се образували. Тези наблюдения също не са в състояние да променят промените в слънчевата светлина, отразена от MU 69, които обикновено могат да бъдат използвани за дразнене на въртенето му. Това може да се дължи на необичайно бързо или бавно завъртане; микроскопичен прах; MU 69 s оста, насочена директно към Земята; или малък рояк от миниатюрни луни.

MU 69 няма да има сложността на Pluto s повърхността; липсва гравитацията, за да извайва ледената си външност. Наистина, вероятно ще изглежда малко скучно, тъмна анонимна буца в тавана на Слънчевата система. Но именно заради неговата средностатистика, учените се надяват, че той може да информира по-широкото им разбиране за пояса на Койпер и извън него. It s има за какво да се живее, казва Anne Verbiscer, астроном от Университета на Вирджиния в Шарлотсвил и асистент по проекта по мисията. За 35-километрово тяло, това са много да питам.

Нещо толкова просто като броенето на броя на кратерите на повърхността му би могло да съдържа жизненоважни улики, казва Брет Гладман, астроном от Университета на Британска Колумбия във Ванкувър, Канада. Например Плутон и неговата луна са имали далеч по-малко кратери от очакваното и имаше по-малко, по-малки от очакваното. Ако MU 69 показва подобен модел, като се има предвид първият характер на Койпер, казва Гладман, това означава да научите нещо директно за размерите на обектите, от които първоначално се е образувала Слънчевата система. кратерите биха могли също така да информират колко миграции на гигантските планети към сегашните им орбити хвърлят слънчевата система наоколо.

Съставът на MU 69 също е загадка. Той трябва да съдържа много воден лед, който е основният градивен елемент на външната слънчева система. Но като студените си класически братя и сестри е тъмно с червеникав оттенък, а не блестящо бяло като ледени луни като Европа или Енцелад. Не знаем какво е това червено, казва Джон Спенсър, планетарен учен от SwRI и заместник-учен по New Horizons. Не знаем дали ни разказва за дълбокия интериор или просто за боядисване на повърхността. Вглеждайки се в кратери, Новите хоризонти могат да видят вътрешността на MU 69, И това може да е по-рокадично от очакваното, тъй като скорошна астрономическа кампания, фокусирана върху обекта на Койпер, намеква, казва Уесли Фрейзър, астроном от университета Queen s Белфаст. Очаквам скала с вграден лед. Това s моята теория.

Учените имат големи надежди за повърхността на MU 69 s. Развива се теорията, че планетарните градивни блокове не се образуват или акредитират като кола, оран през облак от бъгове, казва Фрейзър. Вместо това, доказателствата сочат, че турбулентността струпва частици заедно в облак, който след това гравитационно се срива в двоична или тринародна маса. Ако то се е развило от облак от частици, трябва да видим онези действителни частици на повърхността на MU 69, казва Фрейзър. Тя трябва да е буца камъчета, залепени заедно.

Въпреки че мухата MU 69 ще събере заглавия, тя остава N от 1, представляваща голяма популация. Така New Horizons, преди и след мухата, се е превърнал в отдалечена обсерватория, използвайки своя телескоп, за да изследва две дузини подобни обекти на колана на Койпер. Тези наблюдения се възползват от техния ъгъл. Телескопите на Земята и около нея могат да виждат само пояса на Койпер, когато слънцето грее на главата му. Новите хоризонти могат да наблюдават тези тела под различен ъгъл и, подобно на това как яркозеленото на тревно поле се изтънява, когато остриетата му хвърлят сенки едно върху друго, което може да разкрие текстурата и материала на повърхността. Тя ще ни каже дали Ултима е типична за съседите си или дали тя е някаква странна, казва Спенсър.

След няколко дни много мистерии трябва да бъдат разрешени и ще се създадат още повече, казва Фрейзър. Let s бъди честен, никой не очакваше Плутон да изглежда така. MU 69 ще бъде по същия начин. Подобно на посещението на Плутон, и New Horizons ще отнеме известно време, за да изпрати всичките си данни обратно, около 20 месеца, добавя Stern. Но има време. В края на краищата, казва той, "никой друг не идва по този начин по всяко време."