New Horizons

Миссия New Horizons: как пролет мимо Плутона изменил планетологию

14 июля 2015 года зонд NASA New Horizons пролетел на рекордно близком расстоянии от Плутона, открыв его детали в историческом масштабе. Этот пролет не только изменил представление о карликовой планете, но и открыл новые горизонты в исследовании Солнечной системы.
Автор Наука Mail
New Horizons
Запуск зонда «Новые горизонты» стал уникальным событием, так как это был первый аппарат, отправившийся к Плутону и в дальний пояс КойпераИсточник: NASA

14 июля 2015 года ровно в 11:49 UTC зонд NASA New Horizons на скорости 14 км/с пролетел всего в 12 472 км от поверхности Плутона, что меньше, чем расстояние от Нью-Йорка до Мумбаи. Этот момент стал кульминацией долгого путешествия, которое началось в 2006 году. Но его значение не ограничивается лишь захватывающими фотографиями и первыми данными о Плутоне. Он также стал важным этапом в пересмотре наших представлений о Солнечной системе и планетологии.

14 января 2006 года запуск New Horizons
14 января 2006 года, после нескольких переносов из-за погодных условий, космический аппарат NASA «Новые горизонты» был успешно запущен с базы ВВС США на мысе Канаверал.Источник: Wikimedia

До этого момента Плутон оставался тайной, скрытой за плотной атмосферой и ледяными покрытиями. Миссия New Horizons дала шанс заглянуть в этот отдаленный уголок космоса и узнать многое о планетах, находящихся на границе Солнечной системы.

Почему был важен этот пролет?

Пролет New Horizons был жизненно необходим, так как перед учеными стояла задача выяснить, что скрывается за «белыми пятнами» Солнечной системы. Плутон и другие объекты пояса Койпера, открытые только в 1992 году, оставались неизведанными. Плутон был первым объектом, который NASA исследовало в рамках экспедиции во внешний Солнечный пояс. На тот момент планеты за пределами Нептуна оставались почти неизвестными.

Установка камеры LORRI
Установка камеры LORRIИсточник: Wikimedia

Кроме того, миссия New Horizons помогла проверить идеи о формировании планет. Плутон и его спутник Харон оказались «архивом» раннего протопланетного диска, что дало шанс исследовать модели роста криогенезных тел и гигантских столкновений, сформировавших их двойную систему.

Не менее важным был и анализ азотно-метановой атмосферы Плутона. До этого момента данные о такой атмосфере были исключительно теоретическими. Миссия New Horizons принесла в научный мир уникальные данные о разреженной атмосфере Плутона, включая обнаружение фотохимического смога на фоне космического пространства.

Изображение Плутона
Изображение Плутона, полученное аппаратом «Новые горизонты» 14 июля 2015 годаИсточник: Wikimedia

Хронология миссии New Horizons

  • 19 января 2006 года — старт миссии с самой быстрой ракетой своего времени на скорости 16,26 км/с.
  • Февраль 2007 года — гравитационный маневр у Юпитера, что позволило ускориться на 4 км/с.
  • 6 декабря 2014 года — первые снимки Плутона с помощью камеры LORRI.
  • 14 июля 2015 года — рекордное сближение с Плутоном на расстояние 12 472 км.
  • 1 января 2019 года — пролет мимо объекта Аррокота (2014 MU69) на расстоянии 3 534 км.

Научные открытия и результаты

Миссия привела к множеству неожиданных открытий. До ее старта Плутон представлялся «старой ледяной планетой». Однако в реальности Плутон оказался геологически активным миром. Его поверхность оказалась молодой — меньше 10 миллионов лет, что полностью изменило представление о карликовой планете.

Закат на Плутоне
Всего через 15 минут после своего максимального сближения с Плутоном 14 июля 2015 года космический аппарат НАСА «Новые горизонты» снова посмотрел на солнце и запечатлел почти закатный вид на скалистые ледяные горы и плоские ледяные равнины, простирающиеся до горизонта ПлутонаИсточник: Wikimedia

Наблюдения показали, что атмосфера Плутона гораздо более тонкая, чем считалось раньше, ее давление составило всего 11 мкбар. Более того, на Плутоне были обнаружены ледяные горы, которые могут быть криовулканами, а также метановые и азотные ледники с активной конвекцией.

Снимок полумесяца Плутона
Синие лучи: Прощание с Плутоном с помощью аппарата New Horizons в высоком разрешении. Это цветной снимок удаляющегося полумесяца Плутона с самым высоким разрешением, сделанный космическим аппаратом NASA New Horizons, когда аппарат находился на расстоянии 120 000 миль (200 000 километров) от ПлутонаИсточник: NASA

Особую ценность представляют снимки Харона, спутника Плутона, где были найдены следы разломов, длина которых превышала 1 000 км. Это подтверждает существование подповерхностного океана, который мог существовать в прошлом и, возможно, поддерживает жизнь.

Плутон и планетология

Миссия New Horizons позволила не только раскрыть тайны Плутона, но и переосмыслить многие концепции планетологии. Например, данные о Плутоне и его спутниках показали, что размер объекта не всегда связан с его геологической активностью. Это повлияло на мнение о классификации Плутона, который теперь может быть рассмотрен как планета.

Лед на Плутоне
Первоначальные карты водяного льда Плутона, полученные с помощью New Horizons, сравнивали спектры, полученные с помощью инструмента LEISA, с эталонным спектром чистого водяного льда, что привело к представленной карте слеваИсточник: NASA

Кроме того, данные о миграции льдов на Плутоне дали новый взгляд на планетарный климат. На основании этих наблюдений были предложены новые теории о сезонных изменениях в атмосфере и климате на таких удаленных объектах.

Дальнейшие исследования

После пролета Плутона миссия продолжилась. Зонд направился к другому объекту пояса Койпера, Аррокоте, и продолжил исследования в рамках расширенной миссии Kuiper Belt Extended Mission. Эти данные позволят глубже понять условия на других планетах пояса Койпера и сформировать новые гипотезы о происхождении Солнечной системы.

Траектория зонда «Новые горизонты»
Полная траектория космического зонда «Новые горизонты» на 17 июня 2024 годаИсточник: Wikimedia

Хотя с момента пролета Плутона прошло 10 лет, влияние этой миссии ощущается и сегодня. Данные, собранные New Horizons, продолжают служить основой для новых научных публикаций, а сам зонд остается ключевым элементом для исследований внешней Солнечной системы.

Карта Солнечной системы
Карта Солнечной системы; стрелкой обозначена локация зонда New HorizonsИсточник: NASA

После того, как миссия New Horizons раскрыла тайны Плутона, астрономы направили свои усилия на другие важные исследования. Одним из таких прорывов стала обсерватория «Спектр-РГ», которая в 2019 году начала составлять самую глубокую рентгеновскую карту неба, раскрывая новые горизонты в изучении темной энергии и черных дыр. Ранее Наука Mail рассказывала о том, как эта миссия продолжает менять наше представление о Вселенной.