Дата запуска: 19 января 2006
Активная фаза исследований: 2015-н.вр
“Новые горизонты” — американский космический аппарат, основная задача которого — исследования самых далеких уголков Солнечной системы. Центральными объектами изучения аппарата стал Плутон и карликовые планетоиды пояса Койпера. Это очень холодное, буквально замороженное и очень темное негостеприимное место. Плутон — объект, удаленный от Земли на миллиарды километров, состоит преимущественно из камня и льда.
До 2006 года астрономическое сообщество признавало Плутон девятой планетой Солнечной системы. Но затем, после обнаружения большого количества других похожих небесных тел, он был переведен в разряд так называемых карликовых планет. Такие объекты очень похожи на планеты земной группы, но при этом существенно меньше. Сравнивать по размеру их можно разве что с Луной и более мелкими образованиями.
Изучение Плутона и объектов пояса Койпера необходимо для того, чтобы лучше понимать процессы формирования нашей планетарной системы. Каким образом подобные небесные тела взаимодействуют с Землей, Марсом, Юпитером и самим Солнцем? Какие геологические и физические процессы могут происходить на холодной и безжизненной окраине системы?
Чтобы ответить на эти и многие другие вопросы, а также еще немного приоткрыть завесу тайны над историей формирования Солнечной системы, и был отправлен космический аппарат New Horizons. Кроме того, запуск такой смелой экспедиции был задуман США как продолжение многих других космических исследований, позволяющих сохранять лидирующие позиции этой страны в освоении межпланетного пространства.
Особенности конструкции
“Новые горизонты” был спроектирован так, чтобы иметь возможность работать даже в условиях крайне низких температур. Вся “начинка” аппарата укрыта специальным термоизолирующим материалом. Своеобразная “выхлопная система” станции предусматривает использование отработанного топлива для обогрева. Специализированное топливо замерзает при 0С, поэтому внутри аппарата стабильно поддерживаются показатели в диапазоне 10-30С.
Установленное оборудование включает в себя следующие инструменты:
- ультрафиолетовый спектрометр Alice;
- фотокамера Ralph и видеокамера LORRI;
- измеритель солнечного ветра;
- детектор пыли;
- радиоспектрометр;
- спектрометр энергетических частиц.
Подробно рассмотреть аппарат можно на этой 3D модели от NASA. Модель использует технологию дополненной реальности, так что, если открыть ее у себя в телефоне через приложение камеры, можно полюбоваться “Новыми горизонтами” прямо у себя в домашнем интерьере, а также увидеть самые мелкие детали.
Модуль оснащен тремя антеннами и усилителем сигнала. Все ключевые части конструкции продублированы, чтобы, в случае поломки отдельного элемента, его работу взял на себя запасной.
“New Horizons” — относительно габаритный модуль. Его основные характеристики:
- Масса — 478 кг.
- Размеры: 2.2х2.7х3.2 м.
Для запуска миссии использовалась ракета-носитель “Атлас V” с российским двигателем. Это настолько мощный тандем, что New Horizons по праву считается самым быстрым объектом, покинувшим окрестности Земли. Для еще большего ускорения на пути к Плутону был сделан гравитационный маневр около Юпитера. Чтобы понимать масштабы, напомню, что миссия “Юнона” (запущенная, кстати, в рамках общей с “Горизонтами программы “Новые рубежи”) летела к Юпитеру около 4 лет, а “Новые горизонты” оказались там всего через год!
Другая, не менее важная проблема, которую пришлось решить инженерам — расход топлива. Преодоление сотен миллионов километров требует просто колоссального количества энергии. По этой причине было принято решение установить на New Horizons собственный генератор электроэнергии (РИТЭГ), работающий на плутонии. Внутрь аппарата было загружено около 11 кг вещества в оболочке из иридия и графита. Поскольку плутоний крайне радиоактивный, у некоторых ученых и экоактивистов возникли серьезные опасения по поводу возможной аварии.
Исследования
В феврале 2007 года аппарат прошел в окрестностях Юпитера и опробовал работоспособность аппаратуры на нем и его спутниках. Были получены несколько фотографий, среди которых:
На основе подобных фотографий специалисты воссоздали анимацию пролета зонда над поверхностью Плутона (составив ее из последовательно снятых кадров):
В 2015 году “New Horizons” впервые в истории осуществил пролет около Плутона и его спутника Харона, передав на Землю большое количество фотографий. Он проводил фото-, видеосъемку а также исследования при помощи научной аппаратуры в течение 9 дней. Было собрано большое количество информации, которая передавалась на Землю до октября 2016 года. Такое длительное время передачи связано с несколькими факторами: задержкой сигнала (4,5 часов в одну сторону), а также относительно низкой пропускной способностью передатчика, сравнимой со скоростью старого модема.
После наблюдений системы Плутона, станция продолжила движение к границам Солнечной системы, углубляясь в окружающий ее астероидный пояс Койпера. Были переданы на Землю несколько фотографий небольших объектов, в том числе астероида “Аррокот”.
В настоящее время ученые внимательно изучают окрестности, в которых находится аппарат, при помощи телескопа “Хаббл”. Если удастся обнаружить вблизи него интересные объекты, “Новым Горизонтам” немного скорректируют курс. Планируемое окончание миссии — 2026 год, так как, по расчетам, именно тогда будут истощены все 50 кг топлива. Впрочем, официальное окончание миссии не обязательно означает окончание эксплуатации зонда — взять хотя бы закончившуюся почти полвека назад миссию “Вояджеров”, которые все еще передают бесценные данные с установленных на них приборов.