Adânc în Centura Kuiper, New Horizons încă face știință

New Horizons este acum de aproape de două ori mai departe de Soare decât Pluto, planetele exterioare se retrag rapid, iar spațiul interstelar este iluminat de vasta Calea Lactee din față. Dar cercetările navei spațiale sunt departe de a se termina. Instrumentele sale sunt toate funcționale și receptive, iar echipa New Horizons a muncit din greu, împingând capacitățile navei spațiale pentru a îndeplini noi sarcini.

De la lansarea sa în ianuarie 2006, sonda spațială New Horizons a călătorit peste 5 miliarde de mile, a trecut pe lângă lunile lui Jupiter și a cercetat gheața de metan înghețată solzoasă a planetei sale țintă Pluto. În ianuarie 2019, a bâzâit de Arrokoth, încă un miliard de mile dincolo de Pluto – cel mai îndepărtat obiect care a fost vizitat vreodată de o navă spațială. Datele pe care le-a întors din această rămășiță intactă a formării Sistemului nostru Solar ne-au oferit noi perspective importante asupra modului în care s-a întâmplat acest proces.

Dar misiunea lui New Horizons este departe de a fi încheiată. Deși s-ar putea să nu mai aibă niciodată o altă întâlnire apropiată cu un obiect în orbită, echipa care operează nava spațială elaborează modalități de a-și folosi instrumentele noi.

Bugetele și bugetele de putere

Pe măsură ce New Horizons s-a îndepărtat de Soare, pilotarea navei spațiale necesită nu numai răbdare, ci și o focalizare revizuită. Conduși de Alice Bowman – versiunea misiunii a lui Scotty din Star Trek – inginerii încep să construiască o sarcină de comandă cu trei luni înainte, apoi le rulează pe un simulator la Laboratorul de Fizică Aplicată pentru a verifica dacă sunt sănătoase. Transmiterea comenzilor durează în prezent opt ​​ore pentru a ajunge la ambarcațiune de pe Pământ și necesită rezervarea unui slot în Rețeaua spațială adâncă a NASA – trei antene radio uriașe situate în California, Australia și Spania, care gestionează comunicațiile cu mai multe misiuni spațiale. Așadar, la fel ca să obțineți o masă la un restaurant popular, rezervările sunt necesare cu luni în avans, cu excepția cazului în care există o urgență.

New Horizons se rotește în timp ce se învârte prin spațiu și, în timp ce unele instrumente (cum ar fi detectoarele sale de particule) funcționează cel mai bine în modul de rotire, pentru a-și folosi imaginile, ambarcațiunea trebuie să fie defilată și ascuțită, folosind combustibil prețios. Puterea provine de la un RTG (generator termoelectric cu radioizotopi), în esență o baterie nucleară fabricată din plutoniu-238, care are o perioadă de înjumătățire de 87,7 ani. În prezent nu se știe cât va dura această putere.

Cele două nave spațiale Voyager, care au părăsit deja Sistemul Solar înaintea Noilor Orizonturi, sunt încă operaționale, dar au fost nevoite să oprească unele instrumente, inclusiv camerele de la bord, care erau „porci de putere”, așa că acum rulează doar câteva instrumente cu un consum redus de energie, apoi trimiteți înapoi datele. Ca și în cazul lui Voyager, instrumentele care consumă mai multă energie de pe New Horizons (de exemplu, aparatele de imagine) care au nevoie de încălzitoare pentru a le menține la temperaturi de funcționare vor fi probabil oprite mai întâi. Este greu de prezis când va fi, totuși, deoarece durata de viață a RTG este extinsă în mod continuu de către echipa de ingineri, care continuă să inventeze modificări din ce în ce mai ingenioase pentru a obține puterea.

De asemenea, misiunea trebuie să continue să plătească acești ingineri. Din fericire, NASA a anunțat recent că finanțarea va continua pentru New Horizons cel puțin până în 2028 sau 2029.

O nouă viziune asupra KBO-urilor

Una dintre misiunile navei spațiale este să continue explorarea Centurii Kuiper, care se extinde de la orbita lui Neptun la 30 UA până la peste 50 UA de la Soare. Este format din bucăți de rocă, gheață, comete și praf. De când a lăsat în urmă cel mai mare obiect al centurii Kuiper (KBO) Pluto, echipa de geologie a folosit capacitățile proiectate ale navei spațiale pentru a studia alte KBO, până acum găsind peste 100 de altele noi și trecând aproape 20 de KBO suficient de aproape pentru a dezvălui proprietățile suprafeței, formele, perioade de rotație și luni apropiate în orbită.

Centura Kuiper deține cheia unui puzzle mare. De ce s-au acumulat toate planetele din nori de praf și gaz interstelar, în loc să se ciocnească una de cealaltă în anihilarea reciprocă? Asteroizii sunt prea afectați și remodelați de multiple ciocniri pentru a păstra urmele formării lor. Așa că, când echipa de geologie a aflat că nava spațială va zbura pe lângă un KBO mare, s-au încântat foarte tare.

Trecând pe lângă binar de contact Arrokoth, la o distanță de doar 3.500 de kilometri (2.198 de mile) în 2019, imaginile pe care le-a returnat New Horizons i-au părut unui ochi neantrenat să semene cu un cartof cocoloși nespectaculos. Dar locația sa singuratică în centura exterioară Kuiper a păstrat intactă Arrokoth, în esență o fosilă din primele zile ale formării Sistemului Solar. Modelarea datelor detaliate obținute de New Horizons cu privire la acest obiect lung de 36 de kilometri (22 de mile) pe până la 20 de kilometri lățime (13 mile) arată că partea mai mare a fost asamblată de la 8 la 10 componente mai mici, care toate trebuia să se miște destul de încet pentru a „ancoa” cu succes. „Dacă s-ar fi reunit mai repede, contururile lor ar fi fost atenuate de impact”, a spus Will Grundy, șeful echipei de geologie planetară a misiunii de la Observatorul Lowell, unde a fost descoperit Pluto în 1930.