Что ожидает зонд New Horizons после Плутона

Руководители миссии New Horizons рассказали о том, что ожидает зонд в будущем, как долго он проработает и какие открытия на поверхности Плутона больше всего поменяли работу проекта и удивили ученых, а также показали первую цветную карту карликовой планеты. 
 
"Благодаря New Horizons, у нас сегодня есть целая астрономическая обсерватория, расположенная внутри пояса Койпера, самой малоизученной части Солнечной системы и населенной объектами, которые невозможно увидеть с Земли из-за их тусклости и малых размеров", — заявил Алан Стерн, руководитель миссии New Horizons.

Конфета космического ребенка

Зонд New Horizons является ветераном по меркам земной космической программы — он был запущен в космос больше 11 лет назад, 19 января 2006 года. После запуска с мыса Канаверал он стал самым быстрым космическим аппаратом, когда-либо стартовавшим с Земли, двигаясь со скоростью в 58,5 тысячи километров в час.

Тем не менее, абсолютный рекорд скорости, как признает Стерн, он так и не поставил – зонды "Вояджер", покидающие пределы Солнечной системы, движутся сейчас быстрее благодаря более удачным гравитационным маневрам на орбите Юпитера и других планет-гигантов.

В июле 2015 года он прибыл в систему Плутона, пролетев всего в 13 тысячах километров от карликовой планеты и получив массу детальнейших фотографий его поверхности и его спутников. Эти снимки и данные навсегда перевернули наши представления о Плутоне – он оказался чрезвычайно сложным и "живым" миром, чья поверхность постоянно обновляется и меняется, и он не является не безжизненной ледышкой на краю Солнечной системы, как считали ученые ранее.

"Наше знаменитое фото синего неба Плутона является демонстрацией того, как легко делать новые открытия  и полностью менять представления о космосе, если просто отправить камеру или обсерваторию к интересующему вас объекту. Мы десятилетиями пытались раскрыть тайны атмосферы Плутона, а New Horizons выбил из него ответ на этот вопрос за секунду, словно отняв конфетку у маленького ребенка", — продолжает астроном.

По его словам, его больше всего удивили два главных открытия зонда, касающихся недр Плутона и того, как родилась эта карликовая планета.

"Мы не думали, что планета размером с Северную Америку может быть настолько же сложной, как Марс или Земля. Еще больше нас удивило то, что недра Плутона были и сегодня являются  "живыми" с геологической точки зрения – на нем появляются новые формы рельефа, на его поверхности текут ледники и возникают прочие формы активности. Мы не думали, что такое может происходить на небольшой планете, которая уже должна была остыть за это время. Оба этих открытия полностью перевернули наши представления о планетологии и разожгли наш интерес", — поясняет ученый.

Как вспоминает Стерн, Плутон манит не только планетологов, геологов или астрономов, но и простую публику — в тот день, когда New Horizons пролетал мимо Плутона, на сайте НАСА было более двух миллиардов просмотров, а фотографии и новости о зонде вышли в топ всех социальных сетей и агрегаторов новостей.

Открытие многих этих неожиданных структур, таких как ледниковые "реки", текущие по равнинам Спутника, привело к расширению научной команды New Horizons, так как Стерну и его коллегам пришлось просить помощи у ученых, занимающихся изучением ледников и вулканов на Земле, Марсе и других планетах.

Миссия века и "простая формальность"

На этой неделе зонду исполнилось 11 лет, и НАСА отметило эту почти "круглую дату", опубликовав первый цветной ролик сближения New Horizons с Плутоном, составленный из ста отдельных черно-белых фотографий его поверхности, и создав первую полную карту поверхности карликовой планеты.

На этой карте, как рассказывает Стерн, можно увидеть не только крупные черты рельефа, подобные равнинам Спутника, знаменитому "сердцу" Плутона, но и так же все остальные объекты, в том числе и криовулкан у южной оконечности "сердца", открытые учеными за последние полтора года. Данный атлас, по словам ученого, составлен из самых высококачественных фотографий Плутона, и создание новой, более детальной карты потребует отправки новой миссии к карликовой планете.

"Если бы у нас была возможность, то мы бы отправили на Плутон ровер, подобный марсоходам НАСА. Создание такой миссии стало бы делом всей жизни для меня – если бы у нас был шанс не только сблизиться с Плутоном, но и выйти на его орбиту и посадить "плутоноход" на его поверхность. Если бы у нас была возможность двигаться по поверхности Плутона и изучать его в разных точках,  то тогда такой проект был бы действительно достойным называться "миссией 21 века". И я знаю, что остальные ученые тоже так считают", — продолжает Стерн.

 
Все имена равнин, гор, впадин и прочих структур на этой карте, как всегда подчеркивают в НАСА, являются предварительными. Право на их определение действительно принадлежит Стерну, его команде и НАСА, но для того, чтобы они стали официальными, необходима "простая формальность" – разрешение со стороны Международного астрономического союза.

Эта организация известна крайней неторопливостью – только в этом году МАС присвоил имена двум сотням звезд, которые были известны человечеству с незапамятных времен. Поэтому можно ожидать, что процесс официального присвоения имен "сердцу" Плутона и другим чертам рельефа может  затянуться на очень долгое время.

"Пока мы не можем даже передать имена в МАС, так как нужно сначала завершить первый шаг этого многоступенчатого процесса – получить одобрение на тематику, которой должны соответствовать имена объектов на Плутоне. Мы отправили наши предложения в Союз, и теперь он должен сделать следующий шаг, и только тогда мы сможем отправить те имена, которые есть на карте", — поясняет руководитель миссии.

За гранью карты

На изучении Плутона жизнь зонда не останавливается – по оценкам Глена Фонтейна (Glen Fountain), со-руководителя миссии New Horizons, радиоизотопные источники питания аппарата, работающие на российском ядерном топливе, проработают еще как минимум 20 лет, до середины 2030 годов. Сейчас зонд движется в сторону койперовского объекта 2014 MU69 – крупного астероида диаметром в примерно 60 километров.

Этот непримечательный и небольшой объект, как объяснила Келси Сингер (Kelsi Singer), один из геологов в научной команде New Horizons, интересен ученым по той причине, что он представляет собой "комок" первичной материи, из которой сформировался Плутон, все планеты-гиганты и прочие объекты Солнечной системы. Таким образом, его изучение при помощи инструментов New Horizons прольет свет на то, как родилась Земля, откуда взялись "кирпичики жизни" и почему все планеты Солнечной системы выглядят так, какими мы их видим сегодня.

По ее словам, мы сегодня почти ничего не знаем о 2014 MU69, в том числе и орбиту этого астероида. Поэтому ученые сегодня постоянно следят за движением этого объекта вокруг Солнца, уточняя и корректируя его траекторию движения. Как считают в НАСА, New Horizons может потребоваться до десяти орбитальных маневров для того, чтобы выйти на корректный курс сближения с 2014 MU69. Первый из них, по словам руководителей миссии, будет проведен уже 1 февраля этого года.

Сейчас New Horizons прошел примерно 40% пути до 2014 MU69, и он достигнет "экватора" этого путешествия в апреле 2017 года. Когда зонд долетит до астероида в январе 2019 года, он пролетит около шести миллиардов километров с момента старта, попадая в абсолютно неизученный и неизвестный нам космос за пределами орбиты Плутона.

Из-за столь огромных расстояний сигнал с Земли будет достигать New Horizons с огромной задержкой — около 6 часов, и возвращаться назад столь же большое время. Из-за этого и крайне низкой скорости передачи данных — около 500 бит в секунду, ученые разработают программу наблюдений и отправят соответствующие команды на зонд задолго до того, как он сблизится с 2014 MU69.

Как отмечает Сингер, программа работы New Horizons будет аналогичной тому, как зонд изучал Плутон — он включит инструменты за день до сближения, получит множество цветных, черно-белых и трехмерных фотографий 2014 MU69, и сделает то же самое при удалении от планеты. Самые удачные фотографии, по словам ученых, позволят рассмотреть объекты размером с небоскреб. Как надеются в НАСА, зонд пролетит на расстоянии в всего три тысячи километров от поверхности 2014 MU69.

Кроме того, на пути к данному астероиду New Horizons получит фотографии около двух десятков других объектов, которые помогут ученым понять, как сформировался 2014 MU69 и к какому семейству астероидов они принадлежат. Эти снимки, по словам Стерна, дополнительно помогут команде New Horizons понять, есть ли какие-то препятствия на пути зонда и избежать их при необходимости.

В целом, ученые не ожидают, что New Horizons встретит какие-то серьезные проблемы за границами карты "изученного космоса" и надеются, что фотографии и данные по устройству 2014 MU69 помогут нам приоткрыть тайну рождения Солнечной системы и то, как могут формироваться двойники Земли за ее пределами.