До Плутона за девять лет: как сложилась судьба космического аппарата New Horizons

19 января 2006 года НАСА запустило в космос межпланетную станцию New Horizons с амбициозной миссией — впервые достичь Плутона. Вопреки сомнениям, это был успех: 14 июля 2015 года космический аппарат прошел максимально близко от карлика и устремился дальше, к краю Солнечной системы. Сегодня, спустя 20 лет, New Horizons по-прежнему на связи с Землей: о его прошлых и предстоящих открытиях читайте в материале ТАСС

Спринт до Плутона 

Еще на этапе планирования миссии ученые понимали: ее успех напрямую зависит от скорости космического аппарата. Плутон расположен на дальних рубежах Солнечной системы, в среднем в 40 астрономических единицах от центральной звезды (5,9 млрд км).

Что такое астрономические единицы? 

Астрономические единицы (а.е.) — мера измерения расстояния, наподобие километров и метров, применяемая в астрономии. Она равняется среднему расстоянию от Земли до Солнца. Другими словами, Плутон примерно в 40 раз удаленнее от Солнца, чем наша планета.

Чтобы пройти такое расстояние, требуются годы: даже у самой быстрой из известных комет 3I/ATLAS, чья предельная скорость составила 68 км/с, это заняло бы около трех лет (и это если она летит по прямой и не сталкивается с препятствиями, что в условиях открытого космоса практически невозможно).

Поэтому New Horizons проектировался как аппарат-спринтер: минимум веса и максимум скорости, чтобы достичь Плутона в разумные сроки. Подгоняло исследователей и то, что на экскурсию к карлику можно было опоздать: ученые всерьез опасались, что к 2015 году Плутон настолько удалится от Солнца, что его атмосфера полностью исчезнет из-за экстремального похолодания. Серьезная потеря для научной экспедиции стоимостью почти в миллиард долларов!

Всего за пять лет проект прошел путь от первых чертежей до полной реализации. 19 января 2006 года New Horizons стартовал с Земли, после чего его разогнали до рекордной скорости в 16,26 км/с. С собой — только самое необходимое: две камеры и приборы для анализа атмосферы Плутона. 

Запуск ракеты-носителя Atlas V с АМС New Horizons, 19 января 2006 года

Но место для "пассажиров" все же нашлось: вместе с New Horizons на Плутон полетел его первооткрыватель, астроном Клайд Томбо, чей прах в знак уважения поместили в аппарат. 

Капсула с прахом Клайда Томбо

Также межпланетную станцию оснастили диском, на который в рамках акции "Пошли свое имя на Плутон" записали имена около полумиллиона человек. 

Первые фотографии (и это не Плутон)

28 февраля 2007 года, спустя год после запуска, New Horizons достиг Юпитера. Это был один из ключевых этапов экспедиции: пролетая рядом с газовым гигантом, космический аппарат скорректировал курс и получил дополнительное ускорение до 23,23 км/c, что сократило его путь до Плутона на три года.

Тогда же ученые протестировали установленное оборудование: несмотря на то что New Horizons не подходил к гиганту так близко, как знаменитый "Галлилео" (космический аппарат, запущенный NASA в 1989 году с целью изучения планеты), ему удалось получить впечатляющие фотографии колец и спутников Юпитера: Ио, Ганимеда и Европы.

Юпитер и спутник Ио

Спутник Ганимед

Спутник Европа

Кольца Юпитера

Цель достигнута!

Следующие восемь лет New Horizons спал: основные системы активировали лишь для редких проверок. За это время человечество чуть ближе познакомилось с Плутоном: его лишили статуса планеты (кстати, это произошло всего через семь месяцев после запуска New Horizons), а также нашли новые спутники космического карлика — Керберос (2011) и Стикс (2012). Последнее открытие сильно обеспокоило ученых, ведь могло сигнализировать о неучтенных обломках и пыли на орбите — серьезной угрозе для целостности аппарата. Пришлось экстренно разрабатывать план спасения, благо он не пригодилися. 

6 декабря 2024 года New Horizons окончательно разбудили: космический аппарат вышел на финальный отрезок пути к Плутону. Сигнал с Земли шел до межпланетной станции 4 ч 25 мин.

И вот 9 апреля 2015 года, спустя девять лет после запуска, появились первые, еще нечеткие, фотографии космического карлика, сделанные New Horizons. 

Двойная планетная система Плутон — Харон, 9 апреля 2015 года

С каждым днем качество изображений росло, постепенно на них становились заметны первые особенности рельефа космического объекта. 

А 10 июля 2015 года материалы, предоставленные космическим аппаратом, наконец-то пролили свет на истинные размеры Плутона и его спутника Харона. Оказалось, что диаметр карлика составляет 2 370 км (чуть больше, чем предполагалось раньше), а луны — 1 208 км. 

Спутник Харон, 14 июля 2015 года

Это уже невероятный результат, но главному фото еще только предстояло случиться.

"Сердце Плутона"

14 июля 2015 года произошло максимальное сближение New Horizons и Плутона: космический аппарат пролетел всего в 12,5 тыс. км над поверхностью космического объекта и отправил на Землю 6,25 гигабайт бесценных данных, которые пролили свет на особенности рельефа и атмосферы карликовой планеты.

Жемчужиной коллекции стала фотография огромного азотного ледника шириной около 1 тыс. км, который еще называют "сердце Плутона" за его форму.

Азотный ледник "сердце Плутона" 

Помимо этого, New Horizons запечатлел Плутон и Харон вместе и закат на карликовой планете (кстати, небо там, как и на Земле, голубое). 

Продолжение пути и встреча с Аррокотом

После исследования Плутона New Horizons отправился дальше, к другим объектам пояса Койпера, в который входит карлик. Его следующей значимой целью стал необычный двойной астероид Аррокот, который до сих пор остается самым дальним от Земли объектом, который когда-либо посещал космический аппарат. Сближение New Horizons и Аррокота произошло 1 января 2019 года, на расстоянии в 44 а.е. от Земли (6,6 млрд км). 

Двойной астероид Аррокот

Новые горизонты 

Сегодня, спустя 20 лет после запуска, миссия New Horizons продолжается: аппарат измеряет солнечные ветры, потоки заряженных частиц и пылевую среду на дальних рубежах Солнечной системы. 

В августе 2025 года New Horizons вновь вошел в спящий режим (но даже в гибернации аппарат продолжает сбор данных) для экономии энергии и продления службы станции — предполагается, что он проснется в конце июня 2026 года, когда расстояние между ним и Землей составит 64,6 а.е. (около 9,6 млрд км), а к 2028–2029 годам выйдет из пояса Койпера. Если подсчеты ученых верны, New Horizons удалится от Солнца на 100 а.е. (примерно 15 млрд км) к 2040 году. И да, рано или поздно связь с Землей окончательно пропадет, но это не остановит путь New Horizons к новым горизонтам.