Nuevos horizontes

De Wikipedia, la enciclopedia libre.
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
Nota de desambiguación.svg Desambiguación : si está buscando otros significados, consulte New Horizons (desambiguación) .
Nuevos horizontes
Emblema de la misión
Nuevos Horizontes - Logo2 big.png
Imagen del vehículo
Nuevos Horizontes Transparente.png
Ilustración artística de la sonda automática New Horizons
Datos de la misión
Operador NASA
ID de NSSDC 2006-001A
SCN 28928
Destino sistema de Plutón , cinturón de Kuiper
Resultado Sobrevuelo de Plutón y HM 69 exitoso
Vector Atlas V 551
Lanzamiento 19 de enero de 2006
Lugar de lanzamiento Complejo 41 de Lanzamiento Espacial de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral
Propiedad de la nave espacial
Peso al lanzamiento 478 kilogramos
Peso de la carga 30,4 kg
Constructor Laboratorio de Física Aplicada e Instituto de Investigación del Suroeste
Instrumentación
  • Generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance (LORRI)
  • Investigación de teledetección para la exploración de Plutón (PERSI)
  • Ralph
  • MVIC
  • Espectroscopio infrarrojo (LEISA)
  • Espectroscopio ultravioleta (Alice).
  • PAM
    • INTERCAMBIO
    • PEPSSI
  • Experimento de radiociencia (REX)
  • Contador de polvo construido por estudiantes (SDC)
Sitio oficial
Programa Nuevas Fronteras
Misión anterior Próxima misión
Juno

New Horizons es una sonda espacial desarrollada por la NASA para la exploración de Plutón y su satélite Caronte . El lanzamiento tuvo lugar el 19 de enero de 2006 desde la base de Cabo Cañaveral y el sobrevuelo de Plutón tuvo lugar el 14 de julio de 2015 , a las 13:49:57 hora italiana. [1]

El objetivo principal es estudiar la geología y morfología del planeta enano Plutón y su satélite Caronte, crear un mapa de la superficie de los dos cuerpos celestes y analizar su atmósfera . Otros objetivos son el estudio de la atmósfera de los dos cuerpos celestes a lo largo del tiempo, el análisis de alta resolución de algunas áreas de Plutón y Caronte, el análisis de la ionosfera y partículas cargadas, la búsqueda de la atmósfera alrededor de Caronte, el estudio de los cuatro satélites menores Styx , Night , Cerberus e Hydra , la búsqueda de satélites o anillos desconocidos. La misión también espera que la sonda continúe su viaje hacia el Cinturón de Kuiper para enviar datos sobre el cinturón a la Tierra. El 1 de enero de 2019, la nave espacial cruzó la órbita del asteroide 486958 Arrokoth (también conocido como Ultima Thule ) en el cinturón de Kuiper , sobrevolando a una distancia mínima de unos 3500 km. [2]

Con una velocidad de 58 536 kilómetros por hora (16 260 m / s), alcanzada cuando se apaga la tercera etapa, es el objeto hecho por el hombre que ha alcanzado la velocidad más rápida al salir de la Tierra . [3]

La sonda contiene parte de las cenizas de Clyde Tombaugh , el astrónomo que descubrió Plutón en 1930, un CD-ROM con los nombres de 434.000 personas que se inscribieron en el proyecto, dos monedas, dos banderas de Estados Unidos y un sello postal de los Estados Unidos. Estados. 1991 que dice: «Plutón: aún no explorado».

Perfil de la misión

El portaaviones Atlas V con la sonda en el lugar de lanzamiento.

El lanzamiento de New Horizons estaba programado para el 17 de enero de 2006 con una ventana de lanzamiento de 07: 06-09: 06 ( UTC ) (2: 06-4: 06 EST ), pero las condiciones climáticas adversas hicieron que Mission Control pospusiera el lanzamiento. La sonda se lanzó el 19 de enero de 2006 a las 2:00 p.m. EST desde la plataforma 41 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, Florida, al sur del Complejo de Lanzamiento del Transbordador Espacial No. 39, con una tercera etapa Star 488 agregada para proporcionar la potencia necesaria para alcanzar la velocidad requerida. Se planearon otras oportunidades de lanzamiento en febrero de 2006 y febrero de 2007 , pero solo los primeros 23 días de la ventana de 2006 habrían permitido el sobrevuelo de Júpiter . Cualquier lanzamiento fuera de ese período habría obligado a la nave espacial a seguir una trayectoria más lenta directamente hacia Plutón , retrasando el encuentro con el planeta enano entre 2 y 4 años. [4]

La sonda se dirigió luego a Júpiter , al que se alcanzó en febrero de 2007 y cuyo campo gravitacional fue explotado para una maniobra de honda gravitacional . El sobrevuelo cercano del planeta también se ha aprovechado para realizar observaciones científicas, en particular un seguimiento rápido de la atmósfera joviana y la actividad volcánica en Io . La campaña de observación duró cuatro meses y, por lo tanto, precedió y siguió a la reunión. Además, otras sondas en misión en el espacio profundo, incluida la sonda europea Rosetta, han participado en la observación remota. [5]

El viaje de la sonda hacia Plutón prevé una trayectoria que deja el plano de la eclíptica formando un ángulo de 2,5 grados con él. También se había adelantado la hipótesis de sobrevolar Centaurus durante la fase de viaje [6] y se señaló como período probable del encuentro el 2010, que en cualquier caso no se produjo. En la fase de aproximación a Plutón, la sonda pasó cerca del punto Lagrangiano L 5 de la órbita de Neptuno, que alberga asteroides troyanos .

Lanzamiento de la sonda

El cruce del sistema de Plutón tuvo lugar en julio de 2015 . Las observaciones comenzaron seis meses antes del sobrevuelo de Plutón y durante 150 días permitieron obtener una resolución superior a la del telescopio espacial Hubble . Las observaciones continuaron durante dos semanas después de que la nave espacial pasara por el planeta enano. Los análisis incluirán un mapeo de largo alcance de Plutón y Caronte a 40 km de resolución, que se producirá 3,2 días después del sobrevuelo de los objetos. Durante las observaciones, aprovechando la rotación de los dos cuerpos, será posible obtener un mapa sin áreas de sombra. Se espera que el acercamiento a Plutón tenga lugar en 11 km / s hasta una distancia de 9600 km , mientras que el de Caronte se desarrollará en 27 000 km ; sin embargo, estos parámetros se pueden modificar durante la misión. Durante el sobrevuelo, los instrumentos tomarán fotografías con una resolución máxima de 25 m / píxel , cuatro colores, un mapa global con una resolución de 1,6 km , en la banda infrarroja un mapa de 7 km / píxel a nivel mundial o local de 0,6 km / píxel , para definir la atmósfera de los planetas.

Después de pasar por el sistema de Plutón, New Horizons continuó avanzando hacia el cinturón de Kuiper con el objetivo de encontrar uno o más objetos con un diámetro de 50/100 km en los que realizará mediciones similares a las realizadas en Plutón. [2] Con maniobrabilidad limitada, la sonda el 1 de enero de 2019 alcanzó el primero de estos objetos al cruzar la órbita del asteroide 486958 Arrokoth , que resultó ser un asteroide binario. [2]

Tras el encuentro con 486958 Arrokoth se confirma que la nave tendrá suficiente potencia para que los instrumentos estén operativos hasta 2030. En la década de 2020, se buscarán otros objetos en el borde exterior del cinturón de Kuiper lo suficientemente cerca de la trayectoria de la nave espacial. . [7] [8] Finalmente, New Horizons tomará una foto de la Tierra desde el cinturón de Kuiper, pero después de completar todo el sobrevuelo planeado, esto se debe a que está apuntando hacia la Tierra, la cámara corre el riesgo de ser dañada por la luz solar. [9]

Corrección de trayectoria y prueba de instrumentos

El 28 y 30 de enero de 2006 , los controladores de misión guiaron la sonda a través de la primera corrección de rumbo ( maniobra de corrección de trayectoria - TCM ), que se dividió en dos fases. Sin embargo, la primera corrección fue lo suficientemente precisa como para evitar la segunda. [10]

Durante la semana del 20 de febrero, los controladores comenzaron algunas pruebas de los tres instrumentos científicos a bordo: el espectrómetro ultravioleta Alice, el sensor PEPSSI y la cámara LORRI. No se tomaron imágenes ni se tomaron medidas, pero solo se revisaron los sistemas electrónicos y electromecánicos del espectrómetro Alice y se comprobó que funcionaban correctamente. [11]

El 9 de marzo, a las 17:00 UTC , se realizó la tercera corrección de rumbo programada con una duración de los propulsores 76 s . [12]

Paso en la órbita de Marte y sobrevuelo del asteroide 132524 APL

Reanudación de APL 132524

El 7 de abril de 2006 a las 10:00 UTC, la nave pasó la órbita de Marte a una velocidad de aproximadamente 21 km / sa una distancia de 243 millones de km del sol. [13]

Se realizó un sobrevuelo de larga distancia del asteroide 132524 APL , anteriormente conocido por su nombre provisional 2002 JF 56 . El acercamiento más cercano, igual a 101867 km , se alcanzó a las 04:05 UTC del 13 de junio de 2006 . La mejor estimación del diámetro de este cuerpo celeste es de aproximadamente 2,3 km y el espectro obtenido muestra que se trata de un asteroide tipo S.

La nave espacial rastreó con éxito el asteroide entre el 10 y el 12 de junio de 2006 para permitir que el equipo de la misión probara la capacidad de la nave espacial para rastrear objetos en rápido movimiento. Las imágenes se obtuvieron a través del telescopio Ralph . [14]

Tirachinas gravitacional en Júpiter

La cámara LORRI tomó las primeras imágenes de Júpiter el 4 de septiembre de 2006 y en diciembre de 2006 la sonda comenzó a estudiar más a fondo el sistema de Júpiter . [15] El New Horizons realizó la maniobra de cabestrillo gravitacional utilizando el campo gravitacional de Júpiter con una aproximación máxima el 28 de febrero de 2007 a las 5:43:40 UTC. Fue la primera sonda lanzada directamente a Júpiter después de la sonda Ulysses en 1990 . El encuentro cercano aumentó la velocidad en unos 4 km / s, poniendo la sonda en una trayectoria más rápida hacia Plutón, con una inclinación de 2,5 grados con respecto a la eclíptica . Mientras estuvo cerca del gigante gaseoso, los instrumentos mejoraron las medidas de las órbitas de los satélites internos, particularmente la de Amaltea . Las cámaras monitorearon los volcanes de Io e hicieron observaciones de los otros tres satélites galileanos y de los satélites Imalia y Elara . [16] También se realizaron análisis de la pequeña mancha roja , la magnetosfera y el sistema de anillos. [17]

Acercándose a Plutón

Primeras imágenes de Plutón tomadas el 21 y 24 de septiembre de 2006

Las primeras imágenes de Plutón se tomaron entre el 21 y el 24 de septiembre de 2006 durante la prueba Long Range Reconnaissance Imager y se publicaron el 28 de noviembre. [18] Las imágenes muestran el planeta enano a una distancia de 4.200 millones de kilómetros y han confirmado la capacidad de los sistemas a bordo para seguir objetos distantes, indispensables para realizar maniobras hacia el planeta y otros objetos del cinturón de Kuiper .

La fase de aproximación a Plutón comenzó 6 meses antes del punto de aproximación más cercana al planeta y durante esta fase se realizaron observaciones de largo alcance. Los datos obtenidos de las observaciones de LORRI durante siete semanas antes de julio de 2015 no revelaron nubes de polvo, pequeñas lunas o anillos que pudieran dañar la sonda, por lo que el 1 de julio de 2015 la NASA decidió continuar por la trayectoria óptima predeterminada. [19]

Sobrevuelo de Plutón

Después de 9 años, 5 meses y 25 días de viaje espacial, el 14 de julio de 2015 a las 11:49:57 UTC (13:49:57 hora italiana), New Horizons alcanzó el punto de aproximación más cercana a Plutón, a 12.500 km de la superficie del planeta ya una velocidad relativa de 11 km / s; la nave espacial también sobrevoló Caronte a una distancia de 27.000 km de la superficie. Durante el sobrevuelo , la nave logró obtener imágenes de alta resolución de la superficie de Plutón y Caronte, lo que les permitió ser vistos en detalle por primera vez desde su descubrimiento; También se llevaron a cabo varios experimentos científicos. Sin embargo, debido a la disponibilidad limitada de energía que podría usarse instantáneamente, los instrumentos se hicieron funcionar por turnos durante la maniobra.

La distancia de 33 UA desde la Tierra (aproximadamente 4,5 horas / luz) fue tal que generó un retraso en las comunicaciones (ida y vuelta) de 9 horas. La transmisión de los resultados científicos se llevó a cabo durante un período de 9 meses después del sobrevuelo.

El viaje al cinturón de Kuiper

El 22 de octubre de 2015 se llevó a cabo una maniobra de corrección de 16 minutos que puso a New Horizons en rumbo al Cinturón de Kuiper , concretamente al objeto denominado 486958 Arrokoth . Otras maniobras de corrección se realizaron los días 25, 28 de octubre y 4 de noviembre del mismo año, colocando la sonda en una ruta que le permitió encontrarse con Arrokoth 486958 para los primeros días de 2019. Durante la travesía se realizaron mediciones con el -Instrumentos de tablero similares a los que se tomaron durante el viaje a Plutón.

El 1 de enero de 2019, a las 6:33 am, hora italiana, la sonda sobrevoló 486958 Arrokoth (mientras tanto, también apodado Ultima Thule ), el cuerpo cósmico más distante jamás explorado por la humanidad, a más de 6.400 millones de kilómetros de la Tierra. [2]

Cronología de la misión

New Horizons inmediatamente después del despegue
  • 24 de septiembre de 2005 - La sonda se traslada a Cabo Cañaveral desde el Goddard Space Flight Center a bordo de un avión C-17 Globemaster III.
  • 11 de enero de 2006: se cancela el lanzamiento programado para permitir una mayor verificación del transbordador.
  • 16 de enero de 2006 - El cohete Atlas V se mueve hacia la plataforma de lanzamiento.
  • 17 de enero de 2006 - El lanzamiento programado se cancela debido a condiciones climáticas adversas.
  • 19 de enero de 2006 - La sonda se lanza con éxito a las 14:00 EST (19:00 UTC) después de un breve retraso causado por la presencia de nubes.
  • 7 de abril de 2006 - Sobrevuelo de Marte . [20]
  • Mayo de 2006 - Entrada al cinturón de asteroides .
  • Octubre de 2006 - Salida del cinturón de asteroides .
  • 28 de febrero de 2007: sobrevuelo de Júpiter [20] a una distancia de unos 2,3 millones de kilómetros.
  • 8 de junio de 2008: paso a la órbita de Saturno . [20]
  • 18 de marzo de 2011 - Paso a la órbita de Urano . [20]
  • 25 de agosto de 2014: paso a la órbita de Neptuno . [20]
  • 6 de diciembre de 2014 - Despertar de la sonda de la hibernación
  • 14 de julio de 2015: Plutón y Caronte sobrevuelan . [20]
  • 2 de noviembre de 2015 - Observación del objeto transneptuniano 15810 Arawn [21]
  • 13-14 de febrero de 2016 - Observación del Cubewan 50000 Quaoar [22]
  • 1 de enero de 2019 - Sobrevuelo de 486958 Arrokoth [23]
  • 2026 - Posible fin de la misión.
  • Diciembre de 2038: se espera que alcance una distancia de 100 AU del Sol. [ sin fuente ]

Sonda y subsistemas

New Horizons en el salón de actos

La sonda tiene la forma de un triángulo con un RTG cilíndrico que sobresale de un lado del triángulo y una antena parabólica de 2,5 metros de diámetro colocada en el triángulo. La sonda se comunicará utilizando la banda X y desde Plutón podrá transmitir a una velocidad de 768 bit / s mientras que desde Júpiter transmitirá a 38 kBit / s. Las señales serán recibidas por Deep Space Network . El RTG suministrará los 190 vatios esperados al menos hasta 2015. La hidracina se utiliza como propulsor, proporcionando 290 m / s de delta-v después del lanzamiento. La sonda está equipada con estabilizadores a lo largo de los tres ejes y a lo largo de las tres posibles rotaciones, asistida por dos cámaras astronómicas, producidas por Galileo Avionica, para el control de precisión de la actitud; las cámaras están montadas en un lado de la sonda. El peso total de la sonda, incluido el propulsor, es de 470 kg. Por el contrario, en el caso de que no se hubiera utilizado el sobrevuelo de Júpiter , la masa máxima permitida para la sonda habría sido de 445 kg. Sin embargo, esto habría resultado en menos propulsor disponible para operaciones posteriores en el Cinturón de Kuiper .

La sonda tiene siete instrumentos. El generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance ( LORRI ), una cámara digital de alta resolución en el rango visible. La Investigación de Percepción Remota de Exploración de Plutón (PERSI) que consta de dos instrumentos, un telescopio Ralph con diferentes longitudes de onda analizables, un CCD para longitudes de onda visibles (MVIC), un espectroscopio infrarrojo (LEISA) y un espectroscopio para el ultravioleta ( Alice ). Las partículas de alta energía son analizadas por el instrumento (PAM) que consiste en SWAP, un analizador toroidal electrostático y PEPSSI, un medidor de vida de vuelo de iones y un sensor de electrones. El Radio Science Experiment ( REX ) utiliza un oscilador muy estable para realizar análisis de radio en el planeta enano. El contador de polvo construido por estudiantes ( SDC ) es un medidor de polvo solar instalado a bordo de la sonda.

El costo total proyectado de la misión es de 650 millones de dólares. La cotización también incluye el manejo en tierra de la sonda. La sonda reemplaza la misión cancelada Pluto Kuiper Express .

Antes del sobrevuelo de Plutón

Cinturón de asteróides

Para ahorrar propulsor en vista de posibles encuentros con objetos en el cinturón de Kuiper luego del sobrevuelo de Plutón, no se han planeado encuentros con objetos en el cinturón de asteroides . Después del lanzamiento, el equipo científico analizó la trayectoria de la nave espacial para determinar si casualmente podría acercarse lo suficiente a algún asteroide para hacer observaciones. En mayo de 2006 se descubrió que la sonda pasaría cerca del pequeño asteroide 132524 APL el 13 de junio de 2006 . El punto mínimo de aproximación ocurrió a las 4:05 UTC a una distancia de 101 867 km y el objeto fue captado por el instrumento Ralph que permitió probar las capacidades del instrumento y medir la composición del asteroide. [24] [25] [26] No fue posible utilizar LORRI debido a su proximidad al Sol.

Observaciones de Júpiter

Imagen de Júpiter en infrarrojos

El sobrevuelo tuvo lugar a unos 32 rayos jovianos (3 millones de km) y fue el foco de una intensa campaña de observación que duró 4 meses. Júpiter es un tema interesante y en constante cambio, observado de forma intermitente desde el final de la misión Galileo Sonda . New Horizons cuenta con instrumentación con tecnología más avanzada que la sonda Galileo, especialmente en las cámaras. El encuentro con Júpiter también funcionó como un adelanto del que tuvo con Plutón. Debido a la distancia más corta de la Tierra, las telecomunicaciones hicieron posible transmitir muchos más datos de los que transmitió Plutón. El rodaje de Júpiter comenzó el 4 de septiembre de 2006 . [27]

Júpiter

Los principales objetivos de la reunión incluyeron la dinámica de las nubes del planeta, que se habían reducido considerablemente desde la conclusión de la misión de la sonda Galileo, y el estudio de la magnetosfera de Júpiter . Por una afortunada coincidencia, la trayectoria de salida del planeta seguida por New Horizons permitió estudiar la cola de la magnetosfera de Júpiter durante meses. La nave espacial también escaneó el lado nocturno del planeta en busca de auroras y rayos.

New Horizons también permitió las primeras observaciones de cerca de la "Pequeña Mancha Roja" (oficialmente llamada Oval BA ), una tormenta que se ha seguido durante años, que anteriormente era de color claro y que cambió de color después del sobrevuelo de la nave espacial Cassini-Huygens . 2000 .

Animación de columnas volcánicas en el satélite Io capturadas por la sonda New Horizons

Satélites jovianos

Los satélites galileanos estaban en malas posiciones, ya que el punto objetivo de la maniobra de la honda gravitacional estaba a millones de kilómetros de cualquier satélite importante; sin embargo, los instrumentos de la nave espacial fueron diseñados para estudiar objetos pequeños, por lo que resultaron útiles científicamente. En Io LORRI, investigó volcanes y columnas, LEISA midió las temperaturas nocturnas y los puntos calientes, mientras que Alice estudió el toro de partículas magnéticas impulsado por satélites. Se estudiaron las composiciones químicas de Europa y las diversas atmósferas y auroras.

Fue posible refinar los datos sobre las órbitas de satélites menores como Amalthea .

Asteroides troyanos de Neptuno

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: los asteroides troyanos de Neptuno .

La trayectoria de New Horizons transcurrió en las proximidades del punto de Lagrange "L 5 " de Neptuno , donde recientemente se han descubierto varios asteroides troyanos . A finales de 2013, New Horizons saltó a 1,2 AU desde 2011 HM 102 , [28] que había sido identificado por el equipo de New Horizons mientras buscaba objetos más distantes para interceptar después del encuentro de 2015 con Plutón. En ese momento, el asteroide habría sido lo suficientemente brillante como para ser detectado por el instrumento LORRI de la nave espacial, sin embargo, el equipo de New Horizons finalmente decidió que no se ocuparía del HM 102 2011 porque los preparativos para la aproximación de Plutón tenían prioridad. [29]

Última imagen tomada antes del silencio de radio, 13 de julio de 2015, cuando New Horizons estaba a 768.000 km de Plutón (resolución de 3,5 km / píxel)
Imagen a color de Plutón
Imagen en color de Plutón tomada el 14 de julio de 2015. La foto combina imágenes azules, rojas e infrarrojas de la Cámara de Imágenes Visibles Multiespectral (Ralph / MVIC) a una resolución de 1,3 km.

Sobrevuelo de Plutón

Sobrevuelo de Plutón a una distancia mínima de 12 472 km de la superficie a la velocidad de 49 000 km / h ocurrieron con éxito a las 11:49 UTC del 14 de julio de 2015 [30] , y luego pasaron cerca de Caronte a las 12:13 UTC, a una distancia mínima de 26 926 km; La telemetría de confirmación llegó a la Tierra a las 02:52 del 15 de julio de 2015, luego de aproximadamente 22 horas de silencio de radio programado que comenzó unas horas antes del paso cercano, ya que el apuntamiento de los instrumentos hacia el sistema de Plutón impedía que la antena apuntara hacia la Tierra. . La última imagen enviada a la Tierra antes de que se cerraran los contactos de radio se tomó a una distancia de 768.000 km el 13 de julio de 2015, [31] y tiene una resolución de aproximadamente 3,5 km / píxel, [32] en comparación con una resolución máxima de 0,076 km / píxel [33] para fotografías tomadas a corta distancia.

La telemetría indica que todos los sistemas de la nave espacial estaban en perfectas condiciones después del sobrevuelo; Se calculó una probabilidad de 1: 10,000 de que durante el sobrevuelo a baja altura, New Horizons podría chocar contra escombros que, dañándolos o destruyéndolos, habrían impedido recibir datos y fotos del sobrevuelo en la Tierra. [34]

Las observaciones de Plutón , realizadas con LORRI y Ralph, comenzaron 6 horas antes del punto mínimo de aproximación y tenían como objetivo detectar anillos o satélites adicionales hasta un diámetro de 2 km, para coordinar las maniobras y la planificación de las observaciones. . El metraje de largo alcance incluyó el mapeo de Plutón y Caronte a una resolución de 40 km durante 3,2 días. Las observaciones se repitieron para buscar cambios debidos a la nieve o al criovolcanismo . Una hora y media a dos horas antes del sobrevuelo, Ralph hizo un segundo mapeo de la composición de la superficie a una resolución de 5-7 km / píxel. Otros mapas de alta resolución, infrarrojos, pancromáticos y en color de Plutón y Caronte se hicieron justo antes del sobrevuelo del planeta. [35]

Durante el sobrevuelo, se esperaba que LORRI pudiera obtener imágenes seleccionadas con una resolución de 60 m / px [36] y la MVIC obtuvo mapas laterales iluminados de 4 colores con una resolución de 1,3 km. Ambas herramientas superpusieron las áreas capturadas para formar imágenes estereoscópicas. Mientras tanto, Alice ha analizado la atmósfera, tanto por las emisiones de moléculas atmosféricas como gracias al ocultamiento de las estrellas en el fondo.

Durante y siguiendo la aproximación mínima, los instrumentos SWAP y PEPSSI muestrearon la atmósfera superior y sus efectos sobre el viento solar [37] mientras VBSDC buscaba polvo, derivaba la tasa de colisión de meteoritos y excluía la presencia de anillos. [19]

REX se encargó de los análisis de radio activos y pasivos: las estaciones de la Tierra transmitieron una potente señal de radio cuando la sonda pasó detrás del disco de Plutón. Los sistemas de telecomunicaciones de la nave espacial detectaron la pérdida y posterior readquisición de la señal cuando resurgió en el otro lado del planeta. Midiendo estos tiempos, se ha obtenido una medida más precisa del diámetro del planeta, la densidad atmosférica y su composición. Este experimento fue el primero en utilizar una señal de la Tierra, mientras que hasta ese momento la señal se enviaba desde la sonda a la Tierra, un procedimiento imposible en este caso debido a la distancia. Además, la masa del planeta y su distribución se midieron mediante el efecto Doppler de la señal de radio provocado por los cambios en la aceleración de la sonda generados por el campo gravitacional del planeta.

El lado nocturno era visible a través de la luz del sol reflejada por Caronte.

El 15 de julio se reanudaron los contactos con la sonda, luego de un silencio de radio de 22 horas; La telemetría reveló que el sobrevuelo fue exitoso. Inicialmente se transmitían imágenes comprimidas, es decir, imágenes de baja calidad, que serán seleccionadas por el equipo científico para su publicación. La transmisión de las imágenes sin comprimir tomó varios meses, según el tráfico de datos en la red de espacio profundo . La tarea inmediata de la nave espacial fue comenzar a devolver los 6,25 gigabytes de información recopilada. [38] La atenuación del espacio libre a una distancia de 4,5 horas luz es de aproximadamente 303 dB a 7 GHz . Utilizando la antena direccional y transmitiendo a máxima potencia, la potencia radiada efectiva (EIRP) es de +83 dBm, y a esta distancia la señal que llega a la Tierra es de -220 dBm. El nivel de señal recibida (RSL) utilizando una antena de red de espacio profundo sin matriz con 72 dBi de ganancia es -148 dBm. [39] Debido al RSL extremadamente bajo, solo podía transmitir datos de 1 a 2 kilobits por segundo. [40]

Para el 30 de marzo de 2016, New Horizons había descargado la mitad de los datos.[41] La transferencia se completó el 25 de octubre de 2016 a las 21:48 UTC, cuando el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins recibió el último grupo de datos. [42]

A una distancia de 43 AU (6.430 millones de km) del Sol y 0.4 AU 486958 Arrokoth en noviembre de 2018, New Horizons se dirigía en la dirección de la constelación de Sagitario a 14.10 km / s en relación con el Sol.[43] La luminosidad del Sol desde la nave espacial tiene una magnitud de -18,5.

Objetivos principales

  • Examinar la geología y morfología global de Plutón y Caronte
  • Mapeo de las composiciones químicas de las superficies de Plutón y Caronte
  • Describe la atmósfera no ionizada de Plutón.

En caso de fallo de alguno de ellos, la misión se declararía parcialmente fallida.

Objetivos secundarios

  • Describe la variabilidad de la atmósfera y la superficie de Plutón.
  • Dispara áreas seleccionadas en estereoscopia
  • Mapear el terminador en alta resolución
  • Mapear las composiciones químicas de áreas seleccionadas en alta resolución
  • Describe la ionosfera de Plutón y su interacción con el viento solar.
  • Busque algunos compuestos neutros como hidrógeno , cianuro de hidrógeno , hidrocarburos y otros
  • Busca una posible atmósfera de Caronte
  • Mappare le temperature superficiali

Obiettivi terziari

  • Esaminare le particelle energetiche attorno a Plutone e Caronte;
  • Raffinare le misurazioni dei parametri e delle orbite;
  • Cercare ulteriori satelliti naturali e anelli.

Immagini scattate

Durante il sorvolo di Plutone New Horizons aveva in programma di scattare le seguenti fotografie: [44]

Plutone Caronte Notte Idra
A colori 15 2 4
In bianco e nero 1188 121 47 74

300 delle 1188 foto di Plutone sono state scattate alla risoluzione di 410 metri/pixel o migliore; la risoluzione migliore è 76 metri/pixel (60 immagini).

Dettaglio delle foto a risoluzione massima:

Plutone:

 Num. Risoluzione (km/pixel)
15 0,41
23 0,28
70 0,15
130 0,12
60 0,076

Caronte:

 Num. Risoluzione (km/pixel)
6 0,71
12 0,44
67 0,17
2014 MU69, foto del Telescopio spaziale Hubble

Dopo il sorvolo di Plutone

Oggetti della fascia di Kuiper (KBO)

La missione è ideata per effettuare il sorvolo di uno o più oggetti della fascia di Kuiper dopo aver passato Plutone. Gli oggetti dovranno essere trovati all'interno di una regione conica che si estende da Plutone e si trova all'interno di 55 UA con una ampiezza inferiore ad un grado perché la traiettoria della sonda è condizionata dal sorvolo di Plutone e dallo scarso propellente restante. A distanze maggiori la connessione dati diventerà troppo debole e la potenza dei generatori di energia sarà decaduta troppo per effettuare misure e analisi. La popolazione di questi oggetti è piuttosto grande, quindi si pensa di trovare diversi oggetti nonostante le limitazioni. Essi saranno dapprima individuati dai grandi telescopi a Terra prima del sorvolo di Plutone in modo da determinare le correzioni di traiettoria necessarie. Le osservazioni degli oggetti della fascia di Kuiper saranno simili a quelle condotte su Plutone, ma con minore disponibilità di potenza, luce e banda.

Il 15 ottobre 2014 furono annunciati tre potenziali oggetti analizzabili dalla sonda, inizialmente denominati PT1, PT2 e PT3. [45] Sono tutti e tre oggetti ghiacciati molto diversi da Plutone, il cui diametro stimato varia da 30 a 55 km e la distanza dal Sole da 43 a 44 UA. Le possibilità iniziali di raggiungerli senza dover ricorrere al carburante per correggere la rotta sono rispettivamente 100%, 7% e 97%. Il sorvolo di PT1 sarebbe preferibile per la posizione, mentre PT3 per la sua grandezza e luminosità, maggiori di quelle di PT1. [46] Nel marzo del 2015 furono pubblicati degli aggiornamenti riguardo ai parametri orbitali di questi oggetti e sono state assegnate le denominazioni provvisorie: (486958) 2014 MU 69 (denominazione ufficiale: 486958 Arrokoth), 2014 OS 393 , 2014 PN 70 rispettivamente.

Sorvolo di 486958 Arrokoth (Ultima Thule)

Immagine di New Horizons di 2014 MU 69 . Il corpo più grande a sinistra è soprannominato "Ultima", il più piccolo "Thule"

Nell'agosto del 2015 486958 Arrokoth è stato selezionato come obiettivo della missione, la cui estensione è stata soggetta ad approvazione definitiva da parte della NASA nel corso del 2016. [47] [48] Quattro manovre, effettuate nell'ottobre e novembre 2015, sono state necessarie per mettere la sonda in traiettoria verso 486958 Arrokoth. [49] Sono le manovre più lontane dalla Terra effettuate su un dispositivo costruito dall'uomo. La trasmissione dei dati è avvenuta in modo simile a quanto fatto per il sistema di Plutone iniziando già un mese prima del sorvolo e mettendo in opera l'insieme degli strumenti di bordo. La durata della ritrasmissione dei dati raccolti dovrebbe durare venti mesi, alla velocità di 500Kb/s. Il sorvolo di 486958 Arrokoth è avvenuto il 1º gennaio 2019, alle 06:33 (ora italiana).

Obiettivi

Tra gli obiettivi scientifici del sorvolo c'erano la caratterizzazione della morfologia e della geologia di Arrokoth, [50] [51] e la mappatura della composizione della superficie (con la ricerca di ammoniaca, monossido di carbonio, metano, e ghiaccio). Le ricerche sono state svolte per i corpi orbitanti, una chioma di cometa, anelli, e l'ambiente circostante. [52]

Gli altri obiettivi comprendono: [53]

  • Mappatura della geologia della superficie per imparare come si è formata ed evoluta
  • Misurazione della temperatura della superficie
  • Mappatura 3D della topografia e della composizione della superficie per capire in che modo è simile e diversa rispetto a comete come 67P/Churyumov-Gerasimenko e pianeti nani come Plutone
  • Ricerca di qualsiasi segno di attività, come una chioma con aspetto di nuvola
  • Ricerca e studio di satelliti o anelli
  • Misurazione della massa

Oltre la fascia di Kuiper

Terminata la sua missione, New Horizons seguirà le sorti delle sonde Voyager 1 e 2 , esplorando l' eliosfera esterna, l' elioguaina e l' eliopausa , che potrebbe raggiungere nel 2047. Comunque la New Horizons non supererà mai le sonde Voyager, anche se è partita più velocemente dalla Terra, per via della fionda gravitazionale data dai sorvoli ravvicinati di Saturno e Giove effettuati da esse. [54]

Galleria d'immagini

Lancio

Il lancio della New Horizons, per mezzo dell'Atlas V 551

Sorvolo di Giove

Satelliti gioviani

Plutone

Satelliti plutoniani

Note

  1. ^ Per ora italiana s'intende: UTC+1 (quando è in vigore l' ora solare , dall'ultima domenica di ottobre all'ultima domenica di marzo), UTC+2 (quando è in vigore l' ora legale , dall'ultima domenica di marzo all'ultima domenica di ottobre).
  2. ^ a b c d Nasa: raggiunto corpo celeste più lontano , in ANSA , 1º gennaio 2019.
  3. ^ ( EN ) Pluto Probe Prepares for 9000 mph Boost from Jupiter , su lpi.usra.edu , Lunar and Planetary Institute , 5 febbraio 2007. URL consultato il 21 agosto 2019 .
  4. ^ Michael A. Minovitch , Fast missions to Pluto using Jupiter gravity-assist and small launch vehicles , in Journal of Spacecraft and Rockets , vol. 31, n. 6, 1994, pp. 1029-1037, DOI : 10.2514/3.26554 . URL consultato il 24 giugno 2009 .
  5. ^ ( EN ) Rosetta teams up with New Horizons , su esa.int , ESA , 2 marzo 2007. URL consultato il 16 gennaio 2009 .
  6. ^ ( EN ) JF Cooper et al. , Proton Irradiation of Centaur, Kuiper Belt, and Oort Cloud Objects at Plasma to Cosmic Ray Energy ( PDF ), in Earth, Moon, and Planets , vol. 92, n. 1-4, 2003, pp. 261-277, DOI : 10.1023/B:MOON.0000031944.41883.80 . URL consultato il 2 agosto 2011 .
  7. ^ New Horizons May Make Yet Another Flyby After Ultima Thule , su space.com , 21 dicembre 2018.
  8. ^ New Horizons planning additional extended missions , su spacenews.com , 11 settembre 2017.
  9. ^ Astronomers Are Already Planning for the Next 'Pale Blue Dot' , su theatlantic.com , The Atlantic, 13 febbraio 2018.
  10. ^ Stern, Alan , Our Aim Is True , su The PI's Perspective , Johns Hopkins APL, 31 gennaio 2006. URL consultato l'11 giugno 2006 (archiviato dall' url originale il 9 marzo 2011) .
  11. ^ Alan Stern , Boulder and Baltimore , su The PI's Perspective , Johns Hopkins APL, 27 febbraio 2006. URL consultato l'11 giugno 2006 (archiviato dall' url originale il 9 marzo 2011) .
  12. ^ pluto.jhuapl.edu/news_center/news/030906 [ collegamento interrotto ] , su pluto.jhuapl.edu .
  13. ^ Outbound for the Frontier, New Horizons Crosses the Orbit of Mars , Johns Hopkins APL, 7 aprile 2006 (archiviato dall' url originale il 13 aprile 2006) .
  14. ^ New Horizons Tracks an Asteroid , Johns Hopkins APL, 15 giugno 2006 (archiviato dall' url originale il 19 giugno 2006) .
  15. ^ Jupiter Ahoy! , su pluto.jhuapl.edu (archiviato dall' url originale il 7 settembre 2008) .
  16. ^ Amir Alexander, New Horizons Snaps First Picture of Jupiter , su planetary.org , The Planetary Society , 27 settembre 2006. URL consultato il 19 dicembre 2006 .
  17. ^ "Fantastic Flyby" , NASA, 1º maggio 2007.
  18. ^ New Horizons, Not Quite to Jupiter, Makes First Pluto Sighting , su pluto.jhuapl.edu (archiviato dall' url originale il 20 febbraio 2007) .
  19. ^ a b ( EN ) NASA's New Horizons Spacecraft Stays the Course to Pluto , su pluto.jhuapl.edu . URL consultato il 18 giugno 2016 .
  20. ^ a b c d e f Passing the Planets , su pluto.jhuapl.edu . URL consultato il 4 marzo 2011 (archiviato dall' url originale il 14 luglio 2014) .
  21. ^ ( EN ) A Distant Close-up: New Horizons' Camera Captures a Wandering Kuiper Belt Object , su pluto.jhuapl.edu . URL consultato il 15 settembre 2017 .
  22. ^ ( EN ) New Horizons Spies a Kuiper Belt Companion , su nasa.gov .
  23. ^ ( EN ) Hibernation Over, New Horizons Continues Its Kuiper Belt Cruise , su nasa.gov .
  24. ^ Stern, Alan , A Summer's Crossing of the Asteroid Belt , su The PI's Perspective , Johns Hopkins APL, 1º giugno 2006. URL consultato l'11 giugno 2006 (archiviato dall' url originale il 13 giugno 2006) .
  25. ^ JF56 Ecounter, Encounter Date 13 June 2006 UT , su Pluto New Horizons Mission, Supporting Observations for 2002 , International Astronomical Union. URL consultato l'11 giugno 2006 .
  26. ^ New Horizons Tracks an Asteroid , su Headlines: New Horizons Web site , Johns Hopkins APL. URL consultato il 15 giugno 2006 (archiviato dall' url originale il 19 giugno 2006) .
  27. ^ ( EN ) Tariq Malik, Pluto probe gets an eyeful in Jupiter flyby , 28 febbraio 2009.
  28. ^ Alex Parker, 2011 HM102: Discovery of a High-Inclination L5 Neptune Trojan in the Search for a post-Pluto New Horizons Target , in The Astronomical Journal , vol. 145, n. 4, 2013, p. 96.
  29. ^ Alex Parker, 2011 HM102: A new companion for Neptune , The Planetary Society, 30 aprile 2013.
  30. ^ New Horizons spacecraft survives Pluto flyby and phones home , su telegraph.co.uk .
  31. ^ New Horizons spacecraft sweeps past Pluto , su earthsky.org .
  32. ^ Valore dedotto dalla timeline ufficiale: New Horizons: The Flyby , su pluto.jhuapl.edu (archiviato dall' url originale il 15 luglio 2015) . ): 609762.19 km - 3.0 km/pix. 174633.44 km - 0.870 km/pix 30003.890 km - 0.150 km/pix 15386.759 km - 0.076 km/pix .
  33. ^ Timeline del flyby , su pluto.jhuapl.edu (archiviato dall' url originale il 15 luglio 2015) .
  34. ^ Pluto: New Horizons probe makes contact with Earth , su theguardian.com .
  35. ^ Young et al. , p. 113 .
  36. ^ ( EN ) The Path to Pluto. Mission Design , su pluto.jhuapl.edu . URL consultato il 19 giugno 2015 (archiviato dall' url originale l'8 giugno 2015) .
  37. ^ Young et al. , p. 112.
  38. ^ NASA's New Horizons Probe Phones Home After Historic Pluto Flyby , NBC News, 14 luglio 2015.
  39. ^ How Much Bandwidth Does a Satellite Have | Microwaves | Planet Fox , su planetfox.net .
  40. ^ Greg Rienzi, How exactly does New Horizons send all that data back from Pluto? , su hub.jhu.edu , Johns Hopkins University, 17 luglio 2015.
  41. ^ Kiona Smith-Strickland, New Horizons is Still Only Halfway Through Its Download from Pluto , Air & Space/Smithsonian, 30 marzo 2016.
  42. ^ New Horizons Returns Last Bits of 2015 Flyby Data to Earth , su nasa.gov , NASA, 27 ottobre 2016.
  43. ^ Chris Peat, Spacecraft escaping the Solar System , su heavens-above.com , Heavens-Above.
  44. ^ Tabelle di marcia del sorvolo di Plutone , su pluto.jhuapl.edu (archiviato dall' url originale il 15 luglio 2015) .
  45. ^ Dwayne Brown e Ray Villard, NASA's Hubble Telescope Finds Potential Kuiper Belt Targets for New Horizons Pluto Mission , su nasa.gov , 15 ottobre 2014. URL consultato il 2 luglio 2015 .
  46. ^ Emily Lakdawalla, Finally! New Horizons has a second target , su planetary.org , 5 ottobre 2014. URL consultato il 2 luglio 2015 .
  47. ^ ( EN ) Tricia Talbert, NASA's New Horizons Team Selects Potential Kuiper Belt Flyby Target , su nasa.gov , NASA, 28 agosto 2015. URL consultato il 31 agosto 2015 .
  48. ^ ( EN ) NASA, New Horizons Pluto Flyby ( PDF ), su pluto.jhuapl.edu , NASA, luglio 2015. URL consultato il 18 giugno 2016 .
  49. ^ ( EN ) New Horizons Continues Toward Potential Kuiper Belt Target , su pluto.jhuapl.edu , The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory LLC, 26 ottobre 2015. URL consultato il 18 giugno 2016 .
  50. ^ Kenneth Chang, NASA's New Horizons Will Visit Ultima Thule on New Year's Day – The probe that visited Pluto will study a mysterious icy world just after midnight. Ultima Thule will be the most distant object ever visited by a spacecraft. , in The New York Times , 31 dicembre 2018. URL consultato il 31 dicembre 2018 .
  51. ^ ( EN ) Kenneth Chang, A Journey Into the Solar System's Outer Reaches, Seeking New Worlds to Explore , in The New York Times , 30 dicembre 2018. URL consultato il 30 dicembre 2018 .
  52. ^ ( EN ) Jim Green, New Horizons Explores the Kuiper Belt , in Incontro dell'American Geophysical Union (AGU) a New Orleans nell'autunno del 2017 , 12 dicembre 2017, pp. 12-15. URL consultato il 12 gennaio 2019 (archiviato dall' url originale il 13 dicembre 2017) .
  53. ^ ( EN ) Alan Stern, New Horizons: A Billion Miles to 2014 MU69 , in Sky & Telescope , 1º ottobre 2015. URL consultato il 3 ottobre 2015 .
  54. ^ New Horizons Salutes Voyager , su pluto.jhuapl.edu . URL consultato il 2 luglio 2015 (archiviato dall' url originale il 9 marzo 2011) .

Bibliografia

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità LCCN ( EN ) n2014061514