Koncepcja artysty pokazuje sondę New Horizons podczas jej spotkania w 2015 r. Z Plutonem i jego księżycem Charonem. Źródło: JHUAPL / SwRI
Odkąd sonda New Horizons opuściła Ziemię w 2006 roku, wiemy o systemie Plutona kilka rzeczy, o których wtedy nie wiedzieliśmy. Na przykład odkryto, że Pluton ma dwa dodatkowe małe księżyce - P4 i P5 - a Alan Stern, główny badacz New Horizons, powiedział, że Pluton może mieć duży system księżyców do odkrycia w miarę zbliżania się statku kosmicznego. Istnieją również komety, prawdopodobnie więcej planet karłowatych i innych obiektów w regionie Pasa Kuipera, na którym krążą Pluton.
„To ekscytujące - powiedział Stern - ale to mieszana historia”.
Stern powiedział Space Magazine, że chociaż statek kosmiczny może natrafić na nieodkryty księżyc lub Obiekt Pasa Kuipera i będą musieli zmienić kurs, największym problemem są drobne szczątki, które mogą pochodzić z uderzeń na mniejsze księżyce.
„Moglibyśmy mieć 100 księżyców wielkości P4 i nie stanowiłyby one znaczącego zagrożenia”, powiedział Stern za pośrednictwem poczty elektronicznej. „Ryzyko polega na tym, że ejecta schodzi z satelitów, gdy są one kraterowane, ponieważ ejecta wymyka się ich słabej grawitacji i wchodzi na orbitę wokół Plutona”
Na konferencji prasowej na spotkaniu Wydziału Nauk Planetarnych Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego Stern powiedział, że przy wszystkich odpadach w Pasie Kuipera obiekty na pewno ulegają zderzeniu. „Jeśli uderzenia wystąpią na Plutonie i Charonie, mają wystarczającą grawitację, że wyrzut po prostu przelatuje nad planetą i tworzy wtórne kratery. Ale wyrzucenie na mniejsze księżyce powoduje odłamki i resztki w układzie Plutona. ”
Stern powiedział, że prędkości wypychania z tych księżyców byłyby porównywalne z prędkościami orbit. Oznacza to, że szczątki mogą krążyć po dowolnym nachyleniu, a wokół systemu może znajdować się chmura szczątków, stwarzając zagrożenie dla statku kosmicznego.
Martwi to Sterna i jego zespół.
„Mój statek kosmiczny jedzie bardzo szybko, a nawet uderzenie z czegoś tak małego jak BB byłoby śmiertelne” - powiedział. „Prawie nie ma miejsca, w które mógłby zostać trafiony statek kosmiczny i byłoby w porządku”.
Stern powiedział, że obecna wiedza na temat gęstości szczątków systemu nie może udowodnić, że statek kosmiczny nie zostanie trafiony, i nie będą mogli dowiedzieć się więcej, dopóki się nie zbliży.
„Jedziemy gdzieś nowy i nie mamy bezpośrednich dowodów na to, że gruz mógłby stanowić zagrożenie uderzeniem” - powiedział. „Nie wiemy, co znajdziemy i być może będziemy musieli zmienić nasz kurs”.
Stern i jego zespół zastanawiają się nad alternatywnymi planami, a ich opracowanie jest teraz kluczowe.
„Kiedy planujemy spotkanie dla takiej misji, eksperci dosłownie zabierają dziesiątki tysięcy roboczogodzin, aby zestawić tę sekwencję i przetestować ją” - powiedział. „Musimy je teraz zaplanować, aby zakończyć planowanie. Nie możemy ich ukończyć w ciągu ostatnich kilku miesięcy lub tygodni ”.
Rozważane plany nazywa się SHBOT: Bezpieczna przystań ratująca Bail Out. Obecnie mają dziewięć różnych możliwych trajektorii, w zależności od tego, co znajdą, gdy się zbliżą.
Zrzut ekranu z prezentacji Sterna, przedstawiający dziewięć trajektorii SHBOT.
Zespół korzysta również z każdego dostępnego narzędzia - w tym wyrafinowanych komputerowych symulacji stabilności szczątków krążących wokół Plutona, gigantycznych naziemnych teleskopów, gwiezdnych sond okultystycznych układu Plutona, a nawet Kosmicznego Teleskopu Hubble'a - do wyszukiwania szczątków na orbicie.
Stern powiedział Space Magazine, że każdego lata używają kamer na samym Nowym Horyzoncie, gdy „budzą się” ze statku kosmicznego. „LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) widział już Plutona od około 6 lat!” powiedział: „Ale nie uchwalimy rezolucji HST, dopóki nie skończymy około 10 tygodni, w kwietniu 2015 r. Wtedy podejmujemy ciężki wysiłek, aby poszukać więcej księżyców, pierścieni itp.”
Patrzą na plusy i minusy każdego z planów, aby można je było przetestować i były równie „kuloodporne” jak oryginalny, nominalny plan lotu.
Oprócz ratowania statku kosmicznego, te alternatywne trajektorie muszą również w jak największym stopniu zachować misję naukową. Większość alternatywnych kursów przybliża statek kosmiczny dalej od układu Plutona, ale w rzeczywistości jeden przybliża go do Charona, ponieważ ścieżka może być tam wyraźniejsza z powodu grawitacji i efektu oczyszczania Charona.
Sonda rozpocznie obserwacje naukowe w styczniu 2015 r., A najbliższe podejście do systemu zaplanowano obecnie na 14 lipca 2015 r. („Dzień Bastylii” - powiedział Stern - „kiedy szturmujemy bramy systemu Plutona!”)
Podczas ostatnich 50 dni podejścia, kiedy statek kosmiczny robi zdjęcia i wysyła je z powrotem na Ziemię w celu analizy, zespół może coś odkryć i będzie musiał odpalić silniki statku kosmicznego, umieszczając je na jednej z trajektorii SHBOT. Ale ostatnia okazja do zmiany kursu to 10 dni przed spotkaniem.
„Potem jesteśmy już zbyt blisko i zabraknie nam paliwa i nie ukończymy manewru” - powiedział Stern.
Tak więc, podczas gdy zespół Mars Science Laboratory miał „Siedem minut terroru” podczas niebezpiecznego lądowania na Marsie, Stern powiedział, że mają coś podobnego. „Nie mamy siedmiu minut terroru; mamy siedem tygodni napięcia. ”
