Po słynnym przelocie Plutona w lipcu 2015 r. Sonda New Horizons NASA przeszła do historii po raz drugi, gdy brzęczała najbardziej odległym obiektem, jaki kiedykolwiek eksplorowano: MU69 2014.
„Ustanowiliśmy rekord! Nigdy wcześniej statek kosmiczny nie badał czegoś tak daleko” - powiedział Alan Stern, główny badacz Nowego Horyzontu po przelocie. „Mam na myśli, pomyśl o tym. Jesteśmy miliard mil dalej niż Pluton, a teraz będziemy dalej iść w Pas Kuipera.”
Zarówno Pluton, jak i MU69 2014 leżą w Pasie Kuipera, zbiór lodowatych skał otaczających zewnętrzne obszary Układu Słonecznego. Uważa się, że obiekty te są nieskazitelnymi próbkami z wczesnego układu słonecznego, wyrzuconymi do strefy granicznej poprzez oddziaływania grawitacyjne z większymi obiektami, które wyrosną na planety. Badanie ich powinno ujawnić wgląd w to, co działo się w Układzie Słonecznym w pierwszych etapach jego życia.
Znany również pod pseudonimem Ultima Thule (wymawiane TOOL-ie), MU69 był pierwszym obiektem w kosmosie eksplorowanym przez statek kosmiczny wystrzelony przed odkryciem obiektu.
Beyond Pluto
Już w 2003 roku National Planet Decadal Survey Narodowej Akademii Nauk zdecydowanie zalecił, aby wizyta w Plutonie obejmowała muchy małych obiektów Pasa Kuipera (KBO). Obserwacja wielu celów zapewniłaby lepszy wgląd w wcześniej niezbadany segment Układu Słonecznego. Nowe Horyzonty uruchomione w 2006 roku z dodatkowym paliwem do takiego przelotu, a jego systemy zasilania i komunikacji są przygotowane do pracy w odległości poza orbitą Plutona przez wiele lat.
W 2011 r. Naukowcy z misji używali naziemnych teleskopów, aby rozpocząć poszukiwanie drugiego celu, ale żadne z nowych odkryć nie było w zasięgu Nowych Horyzontów. W 2014 roku kosmiczny Teleskop Hubble'a dołączył do poszukiwań, lokalizując pięć potencjalnych obiektów. Jednym z nich był MU69 2014, który został oznaczony jako 1110113Y po odkryciu 26 czerwca 2014 r., A także nazwany PT1 („potencjalny cel 1”) po podniesieniu do jednego z dwóch możliwych miejsc docelowych. W sierpniu 2015 r. Zespół New Horizons wybrał 2014 MU69 jako kolejny potencjalny cel.
„MU69 2014 to świetny wybór, ponieważ jest to rodzaj starożytnej KBO, utworzonej tam, gdzie teraz krąży, w ramach której badanie dekadalne chciało, abyśmy latali obok” - powiedział Stern w oświadczeniu. „Co więcej, ta KBO kosztuje mniej paliwa do osiągnięcia [niż w przypadku innych kandydatów], pozostawiając więcej paliwa na przelot, naukę pomocniczą i większe rezerwy paliwa w celu ochrony przed nieprzewidzianymi.”
MU69 leży około 1 miliarda mil (1,6 miliarda kilometrów) poza Plutonem.
W 2017 r. Zespół New Horizons poprosił społeczeństwo o sugestie dotyczące pseudonimu KBO w ramach kampanii informacyjnej. Ostateczna decyzja, Ultima Thule, jest terminem używanym w średniowieczu, co oznacza „poza znanym światem”. Przedstawiciele NASA podali, że pseudonim został przesłany przez około 40 różnych osób.
„MU69 jest następną ludzkością Ultima Thule” - powiedział Stern, kiedy nazwa została ogłoszona.
Przydomek wywołał kontrowersje z powodu jego historycznego użycia przez nazistowskich poprzedników i współczesnego użycia przez grupy ekstremistyczne. Jednak zespół New Horizons postanowił trzymać się pseudonimu pomimo potencjalnie negatywnego połączenia.
„Powiedziałem to wiele razy, myślę, że Nowe Horyzonty to przykład - jeden z najlepszych przykładów naszych czasów - surowej eksploracji i termin Ultima Thule, który jest bardzo stary, wiele wieków, być może ponad tysiąc lat, to wspaniały mem do eksploracji - powiedział Stern po przelocie. „Dlatego właśnie to wybraliśmy. Powiedziałbym to tylko dlatego, że niektórzy źli ludzie kiedyś polubili ten termin, nie pozwolimy mu go przejąć”.
Przed przelotem
Astronomowie wykorzystali trzy różne gwiazdy do badania Ultima Thule przed jej przybyciem. Kiedy obiekt taki jak KBO przemieszcza się między Ziemią a gwiazdą, astronomowie mogą wykorzystać światło gwiazd do badania odległego celu, technikę zwaną okultyzacją gwiazd. Ultima Thule podróżowała między Ziemią a kilkoma różnymi gwiazdami - po jednej dziennie - 3 czerwca, 10 lipca i 17 lipca 2017 r. Każde wydarzenie trwało około 2 sekund i było widoczne tylko z wąskiego pasma lądu i morza na Ziemi.
„Wysiłek ten - obejmujący sześć miesięcy, trzy statki kosmiczne, 24 przenośne naziemne teleskopy i powietrzne obserwatorium SOFIA NASA - był najtrudniejszym okultystycznym okultyzmem w historii astronomii, ale zrobiliśmy to!” Powiedział Stern. „Po raz pierwszy zauważyliśmy kształt i rozmiar MU69 2014, skarb naukowy Pasa Kuipera, który odkryjemy nieco ponad 17 miesięcy. Dzięki temu sukcesowi możemy teraz z większą pewnością planować nadchodzący przelot.”
Pomiary ze wszystkich trzech obserwacji z 2017 r. Wykazały, że Ultima Thule nie krążyła wokół miejsca, w którym się spodziewano. Niewielki moment podczas obserwacji z 10 lipca zaskoczył astronomów, ponieważ wyglądało to tak, jakby MU69 był w rzeczywistości dwoma oddzielnymi obiektami. Łącznie wyniki sugerują, że MU69 nie wirował sam w przestrzeni. Astronomowie sądzili, że MU69 może mieć co najmniej jeden księżyc i może pomieścić jeszcze więcej naturalnych satelitów.
„To może być zwiastun” - powiedział Stern podczas konferencji prasowej podczas spotkania American Geophysical Union (AGU) w 2017 roku. „Może to sugerować, że w rzeczywistości istnieje rój satelitów z MU69”.
Zespół New Horizons po raz ostatni rzucił okiem na Ultima Thule przed przelotem New Horizons. 4 sierpnia 2018 r. Widać było ostateczne okultyzm z Ziemi, widoczny tylko w Senegalu i Kolumbii
„Ta okultyzm da nam wskazówki na temat tego, czego możemy oczekiwać w Ultima Thule i pomoże nam udoskonalić nasze przelotne plany” - powiedział Marc Buie, lider wydarzenia okultystycznego New Horizons w oświadczeniu.
Sylwester do zapamiętania
1 stycznia 2019 r., O godzinie 12:33 EST, New Horizons odbyło historyczny lot MU69. Zespół naukowców i inżynierów zebrał się w Johns Hopkins Applied Physics Laboratory w Laurel w stanie Maryland, aby zadzwonić w Nowy Rok i dopingować w tej chwili statek kosmiczny brzęczał KBO. Brian May, naukowiec i gitarzysta zespołu Queen, wydał nowy singiel upamiętniający to wydarzenie. Ale Ultima Thule jest tak daleko, że nikt nie wiedział na pewno, czy misja zakończyła się udanym przelotem, dopóki nie minęło prawie 10 godzin.
Podczas przelotu New Horizons minęło Ultima Thule w odległości około 2000 mil (3540 km), co było 5800 mil (9300 km) bliżej niż przeleciał przez Plutona.
Po przelocie NASA opublikowała pierwsze zdjęcia Ultima Thule, ujawniając, że 21-milowy (33 kilometry) obiekt składa się z dwóch z grubsza sferycznych płatów. Para jest ciasno połączona na szyi, gdzie materiał świeci jaśniej niż wzdłuż reszty obiektu.
„To bałwan, jeśli w ogóle coś takiego”, powiedział Stern, kiedy ukazał się pierwszy kolorowy obraz.
Zespół postanowił nazwać największy płat „Ultima” i najmniejszy „Thule”. Naukowcy twierdzą, że oba płaty wydają się czerwone, prawdopodobnie z powodu przebarwienia wywołanego promieniowaniem kosmicznym. Najprawdopodobniej para zaczęła jako dwa oddzielne obiekty, które stopniowo się łączyły, poruszając się z prędkością mniejszą niż milę na godzinę.
„Jeśli zderzyłeś się z innym samochodem przy tych prędkościach, możesz nawet nie zadać sobie trudu, aby wypełnić formularze ubezpieczenia” - powiedział Jeff Moore, badacz New Horizons z Ames Research Center w Kalifornii w NASA.
Ultima Thule to jedna z dużej populacji obiektów wypełniających Pas Kuipera. W końcu podobny materiał połączono, aby zbudować księżyce i planety. Obrazy KBO z New Horizons pomogą wglądu w sposób, w jaki te elementy połączyły się, aby ukształtować układ słoneczny.
„Uważamy, że to, na co patrzymy, jest być może najbardziej prymitywnym obiektem, jaki kiedykolwiek widział statek kosmiczny, i może reprezentować klasę obiektów, które są najstarszymi i najbardziej prymitywnymi obiektami, które można zobaczyć w dowolnym miejscu obecnego układu słonecznego - powiedział Moore.
Daleko
Zanim New Horizons osiągnął swój drugi cel, szczegóły Ultima Thule były trudne do zrozumienia, nawet przez soczewkę Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Drobny przedmiot ma mniej niż 1 procent wielkości Plutona, dlatego właśnie zbliżenie New Horizons było tak ważne.
„Jest tyle rzeczy, których możemy się nauczyć z obserwacji z bliska statku kosmicznego, których nigdy nie nauczymy się z Ziemi, jak przelot Plutona wykazał tak spektakularnie” - powiedział członek zespołu naukowego New Horizons John Spencer w oświadczeniu.
„Szczegółowe obrazy i inne dane, które Nowe Horyzonty mogłyby uzyskać z przelotu KBO zrewolucjonizują nasze rozumienie Pasa Kuipera i KBO”.
New Horizons zarejestrowało swój pierwszy obraz Ultima Thule w sierpniu 2018 r., Przy pierwszej próbie, a wciąż w odległości ponad 100 milionów mil (170 milionów km). W tym czasie cel pozostał jedną z kilku kropek wśród pól gwiazd.
Nawet gdy statek kosmiczny zbliżył się do Ultima Thule, obiekt nadal był trudny do odczytania, ale niezwykły sygnał wskazywał na jego dwustronny kształt i kąt obrotu. Nawet na kilka godzin przed historycznym wydarzeniem Ultima Thule odmówiła ujawnienia wielu swoich tajemnic. KBO pozostało nierozwiązane, zaledwie wypełniając obrazy o wartości dwóch pikseli. Co do jego zagadkowego kształtu, Spencer mógł tylko powiedzieć: „Wiemy, że nie jest okrągły”.
Dopiero po przelocie niektóre tajemnice zostały ostatecznie rozwiązane. Okazało się, że KBO obraca się podobnie jak wskazówki zegara skierowane w stronę statku kosmicznego, tajemnica, którą rozwiązano dopiero przed przelotem. Bliskie spotkanie ujawniło około 15-godzinny okres rotacji.
Nowe Horyzonty potrwają 20 miesięcy, aby wysłać swoje dane z powrotem na Ziemię. Naukowcy zastanowią się nad tymi danymi przez lata, aby dowiedzieć się jak najwięcej o Pasie Kuipera.
I jest prawdopodobne, że Nowe Horyzonty nie przestaną długo pobierać informacji o Pasie Kuipera. Statek kosmiczny powinien mieć wystarczającą ilość paliwa, aby odwiedzić kolejną grupę KBO. Według Sterna, Nowe Horyzonty będą budowane w Kuiperze do 2027 lub 2028 r.
„Głupotą byłoby nie szukać innego celu” - powiedział Stern.
Dodatkowe zasoby:
- Strona internetowa NASU MU69 2014
- Strona misji NASA Nowe Horyzonty
- Blog misji głównego badacza Alana Sterna
