Новые горизонты. Встреча с Плутоном
Зонд был настолько занят сбором данных при этой знаменательной встрече в июле 2015 года, что, как и планировалось, не связывался с Землей во время своего самого близкого подхода к Плутону и Харону.
Первые фотографии, переданные космическим аппаратом показали удивительно молодую поверхность Плутона. На них был виден горный хребет высотой около 3500 метров. Ученые полагают, что он имеет возраст по крайней мере около 100 миллионов лет. И это указывает на недавнюю геологическую активность на поверхности Плутона. Но как именно это произошло – загадка.
Плутон имеет дюны, хотя у него почти нет атмосферы. Фото НАСА.
Более молодой ландшафт – огромная равнина, лишенная кратеров, лежащая к северу от горного хребта – появилась на снимках, отправленных в середине июля. Зона была неофициально названа Sputnik Planum. И сейчас она является объектом пристального изучения. Геологи до сих пор пытаются выяснить, что вызвало такой характер рельефа.
Наличие ионизованного газа в десятках тысяч километрах от Плутона, обнаруженного в то же время, указывают на то, что атмосфера планеты утекает в космос в результате воздействия солнечного ветра. Позднее в июле члены команды представили доказательства существования дымки над поверхностью Плутона – и это еще один сюрприз. В то время возникли гипотезы, которые предположили, что дымка возникает, когда солнечный свет разрушает метан в атмосфере Плутона.
Размеры и расстояние до карликовой планеты Эрида
Эрида относится к транснептуновым объектам (т.е. за пределами орбиты Нептуна), однако фактически её от орбиты Нептуна отделяет такое же расстояние, как Нептун от Солнца. Являясь одним из объектов Пояса Койпера, Эрида, по всей видимости, сформировалась здесь на заре формирования Солнечной системы, 4,5 миллиарда лет назад.
От Солнца Эриду отделяет среднее расстояние в 68 астрономических единиц, а от Эриды до Земли (на данный момент времени), примерно 95 астрономических единиц. Это гигантское расстояние – свету требуется около 13 часов, чтобы долететь до карликовой планеты. Радиус Эриды составляет около 1163 километров (диаметр 2326 км), составляя таким образом, примерно 1/5 радиуса Земли. Как и Плутон, в сравнительном отношении, Эрида чут-чуть уступает по размеру нашей Луне.
Хотя Эрида немного меньше Плутона по размеру, она примерно на 27% массивнее и плотнее его. Таким образов, Эрида считается десятым по величине объектом Солнечной системы по размеру, но девятым по массе.
Как выглядит поверхность карликовой планеты Эрида никому не известно, но скорее всего она похожа на поверхность Плутона
Чуть выше я не зря сказал о расстоянии от Земли до Эриды – дело в том, что не смотря на то, что оба эти объекта движутся относительно друг друга, Эрида движется по такой длиной орбите, что полный круг (а точнее эллипс) по ней она опишет за 558 земных лет. Соответственно, расстояние в нынешние 95 А.Е. хоть и меняется со временем, но исключительно медленно. Один оборот вокруг Солнца, Эрида совершает за 25,9 часа.
Орбита Эриды вокруг Солнца очень вытянута – в ближней точке (перигелии) она составляет 37,9 А.Е. (чуть ближе, чем даже у Плутона), а в дальней (в афелии) – 97,65 А.Е. Ближайший афелий Эриды был в 1977 году, а ближайший перигелий ждет нас в 2256 году. Впрочем, подсчитано, что в ближайшем положении к Солнцу карликовая планета окажется через 800 лет, тогда её орбита практически пересечется с орбитой Нептуна.
Интересной особенностью орбиты Эриды является не только её форма, но и наклон к плоскости эклиптики. Наклон её составляет 44 градуса, то есть вращается вокруг Солнца Эрида “по диагонали” относительно других планет.
Какие особенности имеет планета Плутон
Прежде всего, состоит из каменного ядра и ледяной мантии толщиной примерно 300 км. В теории его структура подразделяется на три основные части: камень, водный лёд и замороженный азот с примесями метана и окиси углерода. Притом водяной лёд содержит намного больше воды, чем земные океаны. А спектральный анализ показал, что верхняя область включает в себя более летучие льды. В значительной мере, это азотный ледяной покров.
Масса составляет 1,303*1022 кг, что меньше нашей Луны приблизительно в шесть раз, а по объему уступает ей раза в три. А вот его плотность равна 1,860 г/см³.Если не брать в расчёт спутники, то по массивности занимает десятое место среди космических тел, вращающихся вокруг Солнца.
Плутон и Земля
Согласно современным расчётам, диаметр Плутона 2376 км. В соответствии с чем, вся его площадь равна 17,7 млн км², что немногим превышает территорию Российской Федерации.
В действительности по массивности и величине он меньше не только обычных планет, но и некоторых их спутников. Правда, это самый крупный транснептуновый объект и второй по весу в рассеянном диске (после Эриды).По снимкам и фотографиям определили, что форма не сплюснутая, как обычно, а поверхность разнородная и не однотипная. Она покрыта ледяной корой, на ней заметны светлые и тёмные участки, а также кратеры.
Орбита и вращение
В отличие от обычных планет Плутон имеет орбиту, у которой сильный наклон к плоскости (17,14 градусов) и большой эксцентриситет (0,2488). Из-за чего его удалённость от Солнца меняется от 4,4 млрд км до 7,4 млрд км.
Такой большой эксцентриситет влияет на то, что периодически одна сторона планеты находится к центральному светилу ближе, чем Нептун. К примеру, подобная ситуация происходила с февраля 1979 года по февраль 1999 года. При этом орбитальный наклон не позволяет плоскости эклиптики пересечься с нептунианской орбитой.
Плутонианский путь движения учёные способны спрогнозировать на несколько миллионов лед назад и вперёд.Пожалуй, точную дистанцию, разделяющую планету с нашей Землей, сложно рассчитать и, тем более, представить. Считается, что это расстояние равно 4,4-7,29 млрд км, а плутонианские сутки длятся 6,387 земных суток.
На удивление, Плутон с Нептуном состоят в так называемом орбитальном резонансе 3:2. Потому как период обращения занимает 247,92 земных года. То есть за одно и то же время он совершает три оборота, а Нептун всего лишь два.Вращение вокруг своей оси имеет направление похожее на Венеру и Уран, так как оно противоположно обращению других тел относительно Солнца.
Атмосфера
Стоит отметить, что она сильно разрежена и образована из газов, которые испаряются из поверхностных льдов. Главным образом, содержит азот с долей метана и угарный газ. Причём под влиянием сильного излучения из них возникают другие сложные соединения. К примеру, этилен, этан и ацетилен. Со временем они попадают на поверхность, чем вероятно, и объясняется наличие слоистой дымки на высоте примерно 200 км.
Давление в атмосферных слоях очень низкое и сильно изменчиво. По идее, орбитальная эксцентричность должна вызывать сильные изменения в атмосфере при удалении от Солнца. Однако наблюдения показывают, чем дальше планета отдаляется от звезды, тем больше давление. Скорее всего, на это влияет то, что в это время северный полюс Плутона выходит из солнечной тени и из полярной шапки начинает испаряться азот.
Поверхность планеты
Как оказалось, температура на поверхности увеличивается с высотой. Там среднее температурное значение -223,15 градусов по Цельсию, когда в атмосфере она больше на 40 градусов. Такое расхождение возникает из-за парникового эффекта, который вызван присутствием метана.Впрочем, низкое давление атмосферы уравнивает суточные перепады температуры в поверхностных слоях.
Спутники Плутона
У карликовой планеты Плутон есть 5 спутников. Крупнейшим и ближайшим выступает Харон. Его нашел в 1978 году Джеймс Кристи, рассматривавший старые снимки. За ним скрываются остальные луны: Стикс, Никта, Кербер и Гидра.
| Наименование | Диаметр (км) | Масса (×1021 кг) | Большая полуось (км) |
Период обращения (дней) | Угол наклона (к экватору Плутона) |
Открыт(год) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Плутон | 2306 ± 20 | 13,05 ± 0,07 | 2390 | 6,387230 | — | 1930 | |
| Плутон I | Харон | 1212 ± 3 | 1,52 ± 0,06 | 19 571 ± 4 | 6,387230 | 0,00° ± 0,014° | 1978 |
| Плутон V | Стикс | 10-25 | ? | 42 000 | 19 | ~0° | 2012 |
| Плутон II | Никта | 45 ? | < 0,002 | 48 675 ± 120 | 24,856 ± 0,001 | 0,04° ± 0,22° | 2005 |
| Плутон IV | Кербер | 13-34 | ? | 59 000 | 32,1 ± 0,3 | ~0° | 2011 |
| Плутон III | Гидра | 45-60 ? | < 0,002 | 64 780 ± 90 | 38,206 ± 0,001 | 0,22° ± 0,12° | 2005 |
В 2005 году телескоп Хаббл нашел Никс и Гидру, а в 2011-м – Кербер. Стикс заметили уже при полете миссии Новые Горизонты в 2012 году.
Харон, Стикс и Кербер обладают необходимой массой, чтобы сформироваться в виде сфероидов. А вот Никс и Гидра кажутся вытянутыми. Система Плутон-Харон интересная тем, что их центр масс расположен вне планеты. Из-за этого некоторые склоняются к мнению о двойной карликовой системе.
Сравнение размеров Харона и малых спутников Плутона
К тому же пребывают в приливном блоке и повернуты всегда одним боком. В 2007 году на Хароне заметили кристаллы воды и гидраты аммиака. Это говорит о том, что на Плутоне есть активные криогейзеры и океан. Спутники могли сформироваться из-за удара Платона и крупного тела в самом начале зарождения Солнечной системы.
Открытие планеты Плутон
Присутствие Плутона предсказывали еще до того, как найти его в обзоре. В 1840-х гг. Урбен Верьер применил механику Ньютона, чтобы высчитать позицию Нептуна (тогда еще не был найден), базируясь на смещении орбитального пути Урана. В 19-м веке пристальное изучение Нептуна показало то, что его покой также нарушается (транзит Плутона).
В 1906 году Персиваль Лоуэлл основал поиск Планеты X. К сожалению, его не стало в 1916 году и не дождался открытия. И он даже не подозревал, что на двух его пластинах отобразился Плутон.
Фото Плутона 23 и 29 января 1930 года
В 1929 году поиски возобновились, и проект доверили Клайду Томбу. 23-летний парень провел целый год, делая снимки небесных участков, а потом анализируя их, чтобы отыскать моменты смещения объектов.
В 1930-м году он нашел возможного кандидата. Обсерватория запросила дополнительные фотографии и подтвердила наличие небесного тела. 13 марта 1930-го года открыли новую планету Солнечной системы.
Планета Плутон (40 а.е., 250 л)
Лишение Плутона статуса планеты
И еще важная характеристика планеты — «доминирование» в своем секторе (то есть орбитальной зоне).
Ее соседи не должны иметь сопоставимых размеров.
Плутон этому требованию не соответствует, т.к. обитает в пределах пояса Койпера
среди множества других транснептуновых объектов,
причем вытянутая орбита Плутона пересекается с орбитой Нептуна.
Атмосфера Плутона
Магнитосфера у карликовой планеты не обнаружена,
зато высота атмосферы над её поверхностью превышает 1600 километров .
В атмосфере Плутона можно наблюдать дымку голубого цвета.
Этот эффект связан с наличием в атмосфере органических частиц – толинов.
Будучи серыми или красными сами по себе, они отражают солнечный свет таким образом, что атмосфера Плутона выглядит голубой.
Между прочим, на поверхности Плутона найдены покрытые льдом участки, которые окрашены в красный цвет — возможно, тоже из-за толинов.
Поверхность и вулканы Плутона
|
Горы на Плутоне состоят в основном из водяного льда, они как бы плавают в море замерзшего азота — даже сравнимые со Скалистыми горами.
Если одни области Плутона плоские и ровные, то другие покрыты трещинами и напоминают змеиную кожу —
на вершине как минимум двух гор в районе южного полюса Плутона — Райт Монс и Пиккар Монс — По мнению геологов, источникам тепла для криовулканизма на Плутоне, как и на Земле, |
Луны Плутона
Всего у Плутона насчитывается пять лун (четыре из них были открыты лишь в последние десятилетия):
Харон, Гидра, Никта, Стикс и Кербер — все они получили имена древнегреческих
и римских мифологических персонажей и объектов из мира бога подземного царства.
Гидра, Никта, Стикс и Кербер перемещаются по круговому орбитальному пути вокруг “двойной планеты”,
включающей в себя Плутон и его самый большой спутник Харон.
Дело в том, что эта парочка лишь немного отличается в размерах
(нигде больше в Солнечной системе не встречается такого, чтобы планета была всего лишь вдвое больше своего спутника:
диаметр Плутона 2320 км, а Харона — 1270 км), и многие ученые называют Плутон двойной планетой.
Более того, Харон постоянно обращен к Плутону одной стороной, как и Луна к Земле.
Но идеальность этой синхронно движущейся пары заключается в том, что и карликовая планета
всегда повернута к Харону одним и тем же полушарием. Другими словами, период вращения обоих тел
вокруг своих осей и орбитальный период Харона совпадают и равны 6,4 суток.
Происхождение Плутона
Раньше была предположение, что Плутон был спутником Нептуна,
а в результате каких-то космических событий, покинул его.
Об этом говорит вытянутая орбита, Плутона, пересекающаяся с орбитой Нептуна.
Если это верно, мы вполне можем вычислить, когда Плутон будет захвачен Нептуном и опять станет его спутником.
|
Имеется и любопытная гипотеза о совместном происхождении Плутона и нептунова спутника Тритона Происхождение Плутона и Тритона. |
Спутники Плутона
У Плутона есть пять естесственных спутника:
- Харон
- Никта
- Гидра
- Кербер
- Стикс
Все они обращаются по почти круговым орбитам примерно в экваториальной плоскости Плутона в ту же сторону, что и он вокруг своей оси.
Ближайший к Плутону спутник — Харон; дальше идут Стикс, Никта, Кербер и Гидра. Все они близки к орбитальному резонансу: периоды их обращения соотносятся примерно как 1:3:4:5:6. Три спутника — Стикс, Никта и Гидра — действительно находятся в резонансе с соотношением периодов 18:22:33.
Спутниковая система Плутона интересна тем, что занимает очень малую часть возможного объёма. Максимальный возможный радиус стабильных орбит для его проградных спутников оценивают в 2,2 млн км (для ретроградных — ещё больше), но фактически радиус орбиты известных спутников Плутона не превышает 3% этой величины (65 000 км).
Харон вращается синхронно с Плутоном, а другие спутники — нет: периоды их осевого вращения намного меньше орбитальных, а оси вращения сильно наклонены к осям Плутона и Харона.
Все 4 маленьких спутника Плутона имеют неправильную форму и неожиданно яркие (геометрическое альбедо около 0,6, а у Гидры — даже 0,8). Это существенно больше, чем у Харона (0,38) и большинства других небольших тел пояса Койпера (около 0,1); вероятно, они покрыты довольно чистым водяным льдом.
Открытие маленьких спутников Плутона позволило предположить наличие у него системы колец, образованных выбросами от ударов в эти спутники метеоритов. Но ни по данным «Хаббла», ни по данным «Новых горизонтов» никаких признаков колец найти не удалось (если они и существуют, то настолько разрежены, что их геометрическое альбедо не превышает 1,0⋅10−7).
Харон
Сообщение об открытии Джеймсом Кристи первого спутника Плутона было опубликовано Международным астрономическим союзом 7 июля 1978 года. Его временным обозначением стало 1978 P 1, а 3 января 1986 года МАС утвердил для него имя Харона — перевозчика душ умерших через Стикс. Его диаметр составляет 1212 ± 6 км (чуть больше половины диаметра Плутона), а масса — 1/8 массы Плутона. Это очень большие соотношения (для сравнения, масса Луны составляет 1/81 земной, а у остальных планет масса всех спутников не составляет и тысячной доли массы планеты). Расстояние между Плутоном и Хароном (точнее, большая полуось орбиты Харона относительно центра Плутона) — 19 596 км.
В период с февраля 1985 года по октябрь 1990 года наблюдались чрезвычайно редкие явления: попеременные затмения Плутона Хароном и Харона Плутоном. Они происходят, когда восходящий или нисходящий узел орбиты Харона оказывается между Плутоном и Солнцем, а такое случается примерно каждые 124 года. Поскольку период обращения Харона — чуть меньше недели, затмения повторялись каждые трое суток, и за пять лет произошла большая серия этих событий. Эти затмения позволили составить «карты яркости» и получить хорошие оценки радиуса Плутона (1150—1200 км) и Харона.
Барицентр системы Плутон — Харон находится вне поверхности Плутона, поэтому некоторые астрономы считают Плутон и Харон двойной планетой. Такой вид взаимодействий крайне редко встречается в Солнечной системе, уменьшенным вариантом такой системы можно считать астероид (617) Патрокл. Кроме того, эта система необычна синхронным вращением обоих тел: и Харон, и Плутон всегда повёрнуты друг к другу одной и той же стороной. Таким образом, если смотреть с одной стороны Плутона, Харон виден всегда (и не движется по небу), а с другой стороны не виден никогда. Точно так же виден Плутон с Харона. Особенности спектра отражаемого света приводят к заключению, что Харон покрыт водным льдом, а не метаново-азотным, как Плутон. В 2007 году наблюдения обсерватории Джемини позволили обнаружить на Хароне участки с гидратами аммиака и водяными кристаллами, что позволяет предположить наличие там криогейзеров.
Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону (наряду с Церерой и Эридой) предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае система Плутон — Харон будет считаться двойной планетой. Однако в итоге приняли иное решение: Плутон, Цереру и Эриду отнесли к новому классу карликовых планет, а Харон не попал даже в их число, поскольку является спутником.
В июне 2016 года были опубликованы результаты исследования центра НАСА, согласно которым на поверхности Харона могут скрываться крупные залежи графита.
Классификация Плутона
С 1930 по 2006 годы Плутон считался полноценной планетой Солнечной системы. Но с 1992 года учёные начали открывать новые объекты пояса Койпера, которые по размерам вполне сравнимы с Плутоном. В 2005 году открыли Эриду, которая всего на несколько километров меньше Плутона, и её даже некоторые называли десятой планетой.
Так как открытых в поясе Койпера похожих планет стало слишком много, возник вопрос о пересмотре статуса Плутона. Требования к планетам стали такими:
- Обращается вокруг Солнца по собственной орбите.
- Имеет достаточную массу, чтобы принять сферическую форму.
- Расчищает собственную орбиту от других тел, кроме собственных спутников.
Так как Плутон не в состоянии расчистить свою орбиту от множества других тел пояса Койпера, некоторые из которых сравнимы с ним по размера и по массе, то он не подходит под третье условие. Поэтому в 2006 году решением Международного астрономического союза Плутон был лишён статуса планеты и отнесён к карликовым планетам. Он пока остаётся крупнейшим в своём классе и возглавляет группу подобных тел, названных «плутоидами». Вместо названия он получил номер 134340 в каталоге малых планет.
Не все учёные и обычные люди согласились с таким понижением статуса Плутона. Возникли разногласия, велись дебаты. Особенно возмущались американцы, ведь это единственная планета, открытая американским астрономом.
В результате всего этого даже появилось понятие «оплутонить», то есть понизить в статусе.
Мордор
Благодаря АМС «Новые горизонты», пролетевшей мимо Плутона в 2015 году, у ученых есть подробные снимки не только Плутона, но и Харона. И оказалось, что у последнего очень интересная поверхность. В районе Северного полюса исследователи обнаружили обширную темную область, которая получила название «Мордор». Неофициально, по крайней мере. Как она возникла, наука пока не знает. Возможно азот и метан каким-то образом попали с Плутона на Харон. И преобразовались под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца в красновато-темные химические вещества. Возможно эти пятна указывают на то, что на Хароне существует криовулканизм. И время от времени подповерхностный лед выходит на его поверхность.
Харон. Область Мордор. Источник Википедия.
Орбита и движение
Обращение Плутона и больших планет: вид с северной стороны эклиптики.
Орбита Плутона имеет вытянутую форму и наклон на 17,14 градусов относительно Земли и других окружающих его планет. Также некоторое время во время движения карлик располагается ближе к Солнцу, чем Нептун.
Плутон находится с Нептуном в орбитальном резонансе 3:2, то есть на каждые три оборота Нептуна вокруг Солнца приходится два оборота Плутона, весь цикл занимает 500 лет.
Плутон вращается вокруг своей оси в обратную сторону, прямо противоположно относительно направления вращения других планет вокруг Солнца.
По орбите Плутон движется со скоростью примерно 4,6691 километра в секунду. Один оборот вокруг Солнца занимает 248 земных лет.
До 2009 года северным полюсом Плутона, как и для других планет, считался тот из двух полюсов, который направлен в ту же сторону от неизменной плоскости Солнечной системы (она почти совпадает с плоскостью эклиптики), что и северный полюс Земли, его координаты были: прямое восхождение: 312°,993, склонение: 6°,163.
В 2009 году МАС ввел иные соглашения по системе координат, и с тех пор северным (или положительным) полюсом Плутона считается тот, который направлен в другую сторону от неизменной плоскости, его координаты — прямое восхождение: 132°,993, склонение: -6°,163.
Если у Земли ось вращения направлена приблизительно на Полярную звезду, то ось вращения Плутона направлена в созвездие Гидры, недалеко от звезды Альфард.
Угол наклона оси вращения Плутона к плоскости эклиптики — около 120 градусов, это значительно ближе к 90 градусов, чем у оси вращения Земли, поэтому времена года на Плутоне выражены намного сильнее, в этом он подобен Урану. По состоянию на 2015 год, в северном полушарии Плутона — весна, к Солнцу и Земле повернут северный полюс.
Гигантские расстояния
Расстояние от Плутона до Земли – около 5 миллиардов километров. Это создавало проблемы с энергетикой связи с аппаратом для создателей миссии. Так происходило потому, лучи Солнца на таких расстояниях слишком слабы. И солнечные панели не могут генерировать достаточное количество энергии. Также проблемой стали длительные задержки связи с зондом. Радиосигналам требовалось 4,5 часа для того, что бы переданные с их помощью от аппарата сообщения достигали Земли.
Наше понимание системы Плутона продолжает претерпевать изменения. Астроном Клайд Томбо открыл Плутон в 1930 году в Обсерватории Лоуэлла. С тех пор мы обнаружили новые спутники возле Плутона. И они могут рассматриваться как опасные объекты для космического зонда, если не учитывать их наличие.
Продолжаются дебаты и о том, является ли Плутон планетой или нет. В 2006 году международный астрономический союз проголосовал за изменение статуса Плутона. Он стал «карликовой планетой». Это стало необходимостью после обнаружения нескольких объектов такого же размера в поясе Койпера.
Однако главный исследователь миссии Алан Стерн неоднократно заявлял, что не поддерживает это решение. Особенно после того, как пролет показал более сложную историю образования Плутона, чем предполагалось первоначально. В 2017 году группа ученых представила предложение о возвращении Плутону статуса планеты. Это случилось на 48-й конференции по лунной и планетарной науке в Вудлендсе, штат Техас. Однако его отклонили.
Орбитальные характеристики Плутона
Ниже приведены данные по орбите Сатурна, его скорости и периоду вращения вокруг своей оси в сравнении с Землёй.
| Параметр | Плутон | Земля | Отношение (Плутон/Земля) |
|---|---|---|---|
| Большая полуось орбиты (млн км) | 5869.656 | 149.598 | 39.236 |
| Сидерический период обращения (дней) | 90560 | 365.256 | 247.94 |
| Тропический период обращения (дней) | Неизвестно | 365.242 | — |
| Перигелий (млн км) | 4434.987 | 147.095 | 30.15 |
| Афелий (млн км) | 7304.326 | 152.1 | 48.023 |
| Синодический период (дней) | 366.73 | — | — |
| Средняя орбитальная скорость (км/с) | 4.67 | 29.78 | 0.157 |
| Макс. Орбитальная скорость (км/с) | 6.1 | 30.29 | 0.201 |
| Мин. Орбитальная скорость (км/с) | 3.71 | 29.29 | 0.127 |
| Наклонение орбиты (град.) | 17.16 | — | |
| Эксцентриситет | 0.2444 | 0.0167 | 14.635 |
| Звездные сутки (период вращения вокруг своей оси, ч) | -153.2928 | 23.9345 | 6.405 |
| Солнечные сутки (ч) | 153.282 | 24 | 6.387 |
| Наклон экватора к орбите (град.) | 57.47 | 23.44 | 2.452 |
Запуск миссии на Плутон
Из-за проблем с погодой аппарат отправили на 2 дня позже задуманного (19 января) в 2006 году. Он стартовал с ВВС Канаверал и вырвался на самой быстрой скорости в 16.5 км/с. На достижение лунной орбиты ушло всего 9 часов. Но он не побил рекорд Вояджера-1, чья скорость составила 17.145 км/с.
Внутренняя Солнечная система
Зима 2006 года была потрачена на анализ функциональности инструментов. 7 апреля он пролетел Марс на скорости 21 км/с. На этот момент аппарат отдалился от звезды на 243 млн. км. В июне промчался мимо астероида 132524 AP на дистанции в 101867 км. Прибор Ральф помог сделать снимки и определить диаметр в 2.5 км. На нижнем фото можно найти Плутон.
Первые снимки Плутона, добытые в сентябре 2006 года
В сентябре Новые Горизонты впервые сфотографировал далекую карликовую планету. В это время он тестировал LORRI. Снимки сделаны на отдаленности к 4 200 000 000 км.
Внешняя Солнечная система
Первые фото Юпитера появились то же в сентябре 2006 года на дистанции в 291 млн. км. В январе прибыли ИК-кадры Каллисто. В 2007 году механизм подошел на 2964860 км к Европе и использовал гравитацию Юпитера. Это помогло разогнаться на 4 км/с и сократить время полета на 3 года.
Юпитер стал генеральной репетицией, что помогло аппарату проверить всю аппаратуру, связь и буфер памяти.
Черно-белый кадр Юпитера в прибор LORRI, запечатленный в 2007 году
На Юпитере важнее всего было отследить атмосферные условия и проанализировать структуру и составляющие облачного покрова. Удалось рассмотреть радиационные удары, созданные тепловой энергией на полярных районах, а также мощные бури. Впервые вблизи запечатлели Большое Красное Пятно и слабые кольца.
Путешествие мимо Юпитера позволило изучить структуру и перемещение газовых струй спутника Ио. Получилось вычислить выбросы вулкана Тваштар, простирающихся на 330 км от поверхности. ИК-обзор показал еще 36 вулканических формирований.
LEISA проанализировала поверхностный слой Каллисто, продемонстрировав, как именно освещение и условия обзора влияют на данные ИК-спектра поверхностной ледяной корки.
Миновав Юпитер, аппарат большую часть времени к Плутону провел в состоянии гибернации. Таким образом он промчался мимо Сатурна (2008) и Урана (2011). В 2014 году пробудился, и команда активировала калибровку приборов и корректировку маршрута. 24 августа он прошел мимо Нептуна.
LORRI поймал два снимка крупнейшей луны Юпитера Каллисто в 2007 году
Встреча аппарата Новые горизонты с Плутоном
r id=»page_header»>
Открытие новых спутников Плутона Кербер и Стикс во время миссии добавило опасений, что вокруг Плутона могут быть обломки или пыль.
6 декабря 2014 года, наземные контроллеры вывели «Новые горизонты» из спячки в последний раз, чтобы начать свое активное сближение с Плутоном. В это время сигнал с космического аппарата достиг Земли за четыре часа и 25 минут.
Космический аппарат начал свою фазу приближения к Плутону 21 января 2015 года. Его траектория была скорректирована с помощью 93-секундного подруливающего устройства 10 марта.
Фотографии Плутона начали выявлять четкие особенности к 29 апреля 2015 года, с детализацией, увеличивающейся с каждой неделей. Последний 23-секундный двигатель ожил 29 июня 2015 года, ускорил аппарат Новые горизонты к своей цели примерно на 27 см/с и точно настроил свою траекторию.
Три дня спустя данные из миссии Новые горизонты были использованы для окончательного ответа на одну из самых главных загадок Плутона: его размер. Ученые миссии пришли к выводу, что Плутон имеет около 2 370 км в диаметре, что немного больше, чем предыдущие оценки. Было подтверждено, что диаметр его спутника Харон составляет около 1 208 км.
Наконец, 14 июля 2015 года космический аппарат Новые горизонты пролетел около 7 800 км над поверхностью Плутона. Примерно через 13 часов, 15 июля, в ходе операций миссии была получена 15-минутная серия сообщений о состоянии, подтверждающих, что полет был полностью успешным.
Эта увеличенная цветовая мозаика сочетает в себе некоторые из самых резких видов Плутона, которые космический аппарат NASA New Horizons получил во время своего полета 14 июля.
Эта геологическая карта охватывает часть поверхности Плутона, которая составляет 2070 км сверху донизу, и включает обширную азотно-ледяную равнину, неофициально называемую спутником Planum, и окружающую местность.
Снимок, снятый космическим аппаратом NASA New Horizons, рассказывает еще одну историю разнообразия геологических и композиционных особенностей Плутона — на этот раз в усиленном цветном изображении северной полярной области.
Это увеличенное цветовое изображение с космического аппарата NASA New Horizons приближается к юго-восточной части Великих ледяных равнин Плутона, где в правом нижнем углу равнины граничат с изрезанными темными нагорьями, неофициально называемыми Krun Macula.
Назад
Врерёд
Помимо сбора данных о Плутоне и Хароне (облет Харона составил около 28 800 км), космический аппарат также наблюдал другие спутники Плутона Никту, Гидру, Кербер и Стикс.
Загрузка всего набора данных, собранных во время встречи с Плутоном и Хароном составила около 6,25 гигабайт и заняла более 15 месяцев. Миссия была официально завершена в 25 октября 2016. Такой длительный период был необходим, потому что космический аппарат находился примерно в 4,5 световых часах от Земли и мог передавать всего 1-2 килобита в секунду.
Физические характеристики Плутона в сравнении с Землей
| Параметр | Плутон | Земля | Отношение (Плутон/Земля) |
|---|---|---|---|
| Масса (1024 кг) | 0.01303 | 5.9724 | 0.0022 |
| Объем (1010 км3) | 0.702 | 108.321 | 0.0065 |
| Экваториальный радиус (на уровне 1 бар) Re (км) | 1188 | 6378.1 | 0.186 |
| Полярный радиус Rp (на уровне 1 бар) (км) | 1188 | 6356.8 | 0.187 |
| Средний радиус (км) | 1188 | 6371 | 0.186 |
| Сжатие (Re — Rp)/Re (км) | 0.00335 | ||
| Средняя плотность (г/см³) | 1.854 | 5.514 | 0.336 |
| Гравитационное ускорение (на уровне 1 бар) (м/с²) | 0.62 | 9.8 | 0.063 |
| Ускорение свободного падения (на поверхности) (м/с²) | 0.62 | 9.78 | 0.063 |
| Вторая космическая скорость (км/с) | 1.21 | 11.19 | 0.108 |
| GM (x 106 km³/s²) | 0.00087 | 0.3986 | 0.0022 |
| Сферическое альбедо (по Бонду) | 0.72 | 0.306 | 2.35 |
| Геометрическое альбедо (визуальное) | 0.52 | 0.434 | 1.2 |
| Абсолютная звездная величина V | -1 | -3.99 | — |
| Поток солнечного излучения (Вт/м²) | 0.873 | 1361 | 0.00064 |
| Эффективная температура (K) | 37.5 | 254 | 0.147 |
| Количество спутников | 5 | 1 | |
| Система колец | Нет | Нет |