Przejrzyj dowolną książkę o naszym Układzie Słonecznym, a zobaczysz piękne zdjęcia każdej planety - z wyjątkiem jednej. Pluton jest ostatnim atakiem, odsłaniającym zaledwie kilka rozmytych pikseli nawet w najpotężniejszych teleskopach naziemnych i kosmicznych. Ale wraz ze startem New Horizons w styczniu, który ma przybyć do Plutona za 9 lat, jesteśmy o krok bliżej do uzupełnienia naszej kolekcji planetarnej - i odpowiedzi na kilka ważnych naukowych pytań na temat natury obiektów w Pasie Kuipera. Alan Stern jest dyrektorem wykonawczym Wydziału Nauki i Inżynierii Kosmicznej w Southwest Research Institute. Jest głównym badaczem Nowego Horyzontu.
Posłuchaj wywiadu: There Goes New Horizons (4.5 MB)
Lub subskrybuj podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Gratulujemy wprowadzenia nowych horyzontów. To musi być wielka ulga.
Alan Stern: Tak, wspaniale jest mieć statek kosmiczny w drodze.
Fraser: Masz więc 9 lat do osiągnięcia Plutona. Czy możesz opisać ścieżkę, którą podąży statek kosmiczny, i co możesz zobaczyć po drodze?
Stern: Jasne, że mogę. Po pierwsze, łatwo to zapamiętać, mamy 9 lat w drodze na 9. planetę. Nasza trajektoria zabiera nas najpierw do Jowisza po asystę grawitacyjną. A my będziemy mieli najbliższe podejście do Jowisza 28 lutego 2007 roku. Następnie będziemy mieli długie wybrzeże do Plutona. Warto około 8 lat. A potem zaczynamy spotkanie na początku 2015 roku.
Fraser: Teraz, jak rozumiem, przejdziesz tuż obok Plutona, po drodze zrobisz kilka zdjęć, ale na pewno nie będziesz w stanie się trzymać.
Stern: Cóż, mamy długie spotkanie. Po wejściu jest około 150 dni obserwacji systemu. Później zrobimy też kilka obserwacji. Mamy 7 instrumentów naukowych, więc będzie to dość intensywny kurs obserwacji. Myślę, że sprzedałoby się to krótko, gdybym scharakteryzował to jako zrobienie kilku zdjęć Plutona.
Fraser: I będziesz w stanie wykonać przelot blisko jego księżyca?
Stern: Cóż, wiesz, że Pluton ma 3 księżyce. Lecimy przez system Plutona Charona z bardzo konkretnym ukierunkowaniem, ponieważ są określone zdarzenia, które chcemy wydarzyć. Tak jak chcemy, aby Słońce wstało i zaszło, abyśmy mogli badać atmosferę Plutona; i sprawi, że Ziemia powstanie i ustawi się z podobnych powodów - zarówno dla Plutona, jak i Charona. I tak, gdy przechodzimy przez system, wszystkie nasze najbliższe odległości podejścia są wyznaczane przez te ograniczenia. Ale mamy bardzo dobre aparaty teleskopowe i będą badać Plutona, jego 3 znane księżyce i wszelkie inne księżyce, które znajdziemy do 2015 roku.
Fraser: I myślę, że jedną z ekscytujących części dla wielu ludzi jest po prostu zobaczenie go na zdjęciach z bliska, ponieważ teraz widzisz tylko rozmyte piksele z Hubble'a. Ale samo zrobienie ładnych zdjęć to nie wszystko. Jaką część nauki będziesz czerpać z tej misji?
Stern: Cóż, całkiem sporo. Po pierwsze, jest to pierwsza eksploracja całkowicie nowego typu obiektu - tych tak zwanych planet karłowatych. Dlatego nasze cele są bardzo szerokie. Aby zmapować Plutona i wszystkie obiekty Plutona w systemie. Aby zmapować również skład powierzchni, aby każdy piksel miał spektrum pozwalające określić, z czego są wykonane. I do zbadania struktury i składu atmosfery Plutona. To są nasze 3 główne cele. Mamy około tuzina innych. Ale w przeciwieństwie do misji takiej jak Cassini lub Mars Reconnaissance Orbiter, w której wracamy do celu, który odwiedziliśmy kilka razy w przeszłości, tym razem jest to prawdziwa eksploracja po raz pierwszy, więc nasze cele mają więcej wspólnego z zestawami danych, które chcemy zebrać, a konkretne odpowiedzi, na które odpowiadamy. Spodziewamy się zaskoczenia, gdy przejdziemy do nowego typu obiektu; zawsze była to historia tego rodzaju eksploracji planet.
Fraser: Cóż, chyba o to chodzi. Każda misja ma pewne niespodzianki. Oczywiście nie wiesz, co Cię zaskoczy, ale czy masz przeczucia co do rzeczy, które możesz odkryć?
Rufa: Jesteśmy bardzo zainteresowani poznaniem struktury atmosfery Plutona; jaki jest jego dominujący składnik. Myślimy, że wiemy od podstaw, ale nie jesteśmy pewni. Mamy hipotezę, że powierzchnia Plutona będzie młoda, ponieważ atmosfera szybko ucieka. Usuwał starożytne tereny, uciekając w kosmos. Mogą istnieć pewne dowody na to, że Pluton jest wewnętrznie aktywny, więc będziemy tego szukać. Na przykład w postaci gejzerów lub wulkanów; ostatnie cechy tektoniczne lub przepływy. Podobnie na największym księżycu Plutona, Charonie, będziemy szukać starożytnych terenów; zamierzamy liczyć kratery, które opowiadają nam historię starożytnego pasa Kuipera. Będziemy sprawdzać, czy znajdziemy hydraty amonu, które zostały wykryte przy niestety kusząco niskim sygnale hałasu dla obserwatorów naziemnych. Ale wiele mówiło o małych światach.
Fraser: Słyszałem ostatnio, że Pluton jest chłodniejszy niż ludzie się spodziewali. Że Charon jest cieplejszy. Czy będziesz w stanie zrobić coś w tej sprawie?
Stern: Powiem o tym kilka słów, bo widziałem to w prasie. W rzeczywistości jest to niepoprawna historia, dokładnie taki wynik został uzyskany w latach 90. przez dwie grupy, opublikowane zarówno w Science, jak i w Astronomical Journal. Myślę więc, że komunikat prasowy był wadliwy. Te wyniki uzyskano około 12 lat wcześniej.
Fraser: Nie nowe… dobrze.
Rufa: Zgadza się, Pluton jest zimniejszy niż Charon. Nie jest zimniej niż oczekiwano, ponieważ spodziewaliśmy się od początku lat 90. Pluton jest dokładnie taką temperaturą, jaka została znaleziona.
Fraser: Racja, no cóż, przypuszczam jednak, że hipoteza jest taka, że Charon, księżyc Plutona, jest wynikiem dużego obiektu uderzającego w Plutona i zmieniającego go w księżyc, tak jakby powstał nasz własny Księżyc.
Rufa: Zgadza się, ale nie ma to nic wspólnego z temperaturą powierzchni.
Fraser: Kiedy statek kosmiczny minie Plutona i wyrusza, dokąd chcesz iść dalej?
Rufa: Cóż, naszym drugorzędnym celem misji i dla wielu naukowców, głównym celem misji jest zobaczenie obiektów Pasa Kuipera; elementy, z których wykonano Plutona i Charona. I tak, naszym planem jest przejście na jeden lub dwa, a może nawet więcej obiektów pasa Kuipera w latach po spotkaniu z Plutonem, gdy będziemy poruszać się dalej na zewnątrz w regionie Neptun.
Fraser: I sądzę, że to powie ci, jak Pluton może być podobny lub różny od tych obiektów.
Rufa: Dokładnie, dokładnie, chcemy spojrzeć i zrozumieć skład tych ciał, poznać ich historie i zobaczyć, czy mają atmosferę, naturę małych satelitów wokół nich. Policz kratery na ich powierzchni, aby porównać je do bombardowania Plutona, i zrozum akrecję tych ciał.
Fraser: A jeśli miałbyś więcej czasu na dłuższą misję lub bardziej zaawansowaną technologię, którą możesz włożyć do statku kosmicznego, mocniejszy napęd, jakie byłyby rzeczy, które chciałbyś, abyś mógł dodać do misji, gdybyś miał większy budżet?
Stern: Naprawdę nie mam żadnych przemyśleń na temat napędu i innych fantastycznych rzeczy. Zbudowaliśmy misję, kiedy tylko mogliśmy, i oczywiście w przyszłych dziesięcioleciach lub stuleciach zawsze można było to zrobić, ale nadszedł czas, aby wykonać misję Plutona. Musisz zbudować go przy użyciu najlepszej dostępnej technologii. Jeśli loty kosmiczne dotyczą zazwyczaj bardzo rzeczywistych problemów inżynieryjnych w świecie rzeczywistym, czy masz ograniczenia budżetowe, czasowe, masowe, które możesz wysłać, i takie tam. Ale gdybyśmy mogli zawiesić wszelkie przekonania i je usunąć, bardzo nam się podobałoby, gdybyśmy latali na spektrometrze podczerwieni o dłuższej fali, abyśmy mogli szukać takich rzeczy jak tlenki siarki na powierzchni Plutona i innych ciał, które my przelecieć. Być może również magnetometr.
