Op New Year ‘ s Day, een ruimtevaartuig zoom door de verste object dat de mensheid ooit heeft bezocht

Net na middernacht op 1 januari, een NASA ruimtevaartuig zal suizen langs de meest verre ruimte rots die ooit bezocht in ons zonnestelsel. Deze externe interplanetaire flyby zal worden in een oogwenk. Maar als het succesvol is, wordt de gebeurtenis kon vertellen ons een heleboel over de objecten die domineren in de uithoeken van onze kosmische omgeving.

De robot ruimtevaartuig maken van deze gedurfde bezoek is de naam van de Nieuwe Horizon, en het is reizen door de ruimte voor de laatste 13 jaar. Misschien herinner je je deze beroemde bot: het was de eerste door mensen gemaakte object om naar Pluto in de zomer van 2015. Sinds die flyby, New Horizons is stort verder in het zonnestelsel. Drie jaar later, het is klaar om te spreken met een andere verre doel, een rock bijgenaamd Ultima Thule ligt op 1 miljard mijl voorbij Pluto. Dat is 4,1 miljard kilometer van de Aarde.

Deze new rock is in tegenstelling tot wat we ooit hebben bezocht

Deze new rock is in tegenstelling tot wat we ooit hebben bezocht. Het is een kleine koude object over de grootte van New York City, in een baan rond in een gebied van het zonnestelsel de kuipergordel genoemd. Deze regio van de ruimte, gelegen buiten de baan van Neptunus, is gevuld met mogelijk miljoenen kleine bevroren objecten. Het is een beetje als een super verre Asteroïde Gordel. Behalve de organen in de Kuiper Gordel zijn gedacht te worden ongelooflijk primitief overgebleven restanten van de geboorte van het zonnestelsel. Wanneer de planeten het eerst gevormd 4,5 miljard jaar geleden, de materialen in de Kuiper Gordel regio niet zich samen tot nieuwe werelden, maar in plaats daarvan bleef als kleine fragmenten. En ze hebben meestal hetzelfde gebleven sinds die tijd.

Dat komt omdat ze zo klein en zo ver van de Zon. Kuiper Belt objecten zijn ongelooflijk koud — slechts 35 graden Kelvin boven het absolute nulpunt. Bij deze temperatuur worden de objecten veranderen niet heel veel aan de oppervlakte. Ze hebben in wezen is bevroren in de tijd, over miljarden jaren. Plus ze zijn zo klein dat ze niet evolueren binnen veel. Grotere werelden zoals Neptunus en Uranus uiteindelijk de vorm aan van interne motoren, waar materialen diep in de objecten vervormen onder de krachten van de druk en de temperatuur in de loop van miljoenen jaren. Maar de Kuiper Belt objecten zijn gewoon niet groot genoeg om dat te doen. Dat betekent dat ze als kleine time capsules, het verstrekken van snapshots van wat voor materiaal er over wanneer ons planetaire systeem ontstond. “We hebben nog nooit naar iets als dit, die is gehouden in een diepe bevriezen zo lang” Alan Stern, hoofdonderzoeker voor de New Horizons missie, vertelt De Berm. “Alles perfect bewaard gebleven uit de begintijd van het zonnestelsel.”

Succesvol passeren van Ultima Thule is een ongelooflijk uitdagende taak. Omdat het zo klein en zo ver weg, het object is moeilijk te zien en te volgen vanaf de Aarde. En de Nieuwe Horizon-team heeft slechts één kans om deze flyby recht. Het ruimtevaartuig is momenteel op reis door de ruimte met 32.000 km per uur. Als er iets wordt mislukte, er is geen manier om Nieuwe Horizonten rond en probeer het opnieuw. “Zoals Pluto, het is een “one shot”, zegt Stern. “We hebben niet een tweede ruimteschip komt door een week later. En omdat het een zeer complexe onderneming te doen een van deze flybys, er zijn letterlijk honderden variabelen die allemaal choreograferen perfect.”

New Horizons is niet altijd verzekerd van een bezoek aan een object, zoals Ultima Thule

New Horizons is niet altijd verzekerd van een bezoek aan een object, zoals Ultima Thule. De auto ‘ s primaire taak was om te vliegen door Pluto, met de mogelijkheid van het doorgeven van door een tweede Kuiper Riem object later. Maar wanneer de eerste ruimtevaartuig gelanceerd vanaf de Aarde in januari 2006 sterrenkundigen wist zelfs niet als er een object dicht genoeg bij Pluto die Nieuwe perspectieven zou kunnen richten. Alle objecten die we wisten over de tijd, buiten bereik waren. Dus terwijl de New Horizons team klaargestoomd voor Pluto, ze ook gezocht in de hemel voor het ruimteschip de tweede bestemming. Eindelijk in 2014, vonden ze een doel met behulp van NASA ‘ s Hubble Space Telescope: een Kuiper-Gordel-object met de naam 2014 MU69.

MU69, nu de bijnaam Ultima Thule, was ideaal geplaatst op New Horizons ” pad van het zonnestelsel. Het ruimteschip nog steeds uitgevoerd genoeg brandstof om het vuur zijn boegschroeven en het bereiken van het object. Dus in oktober en November 2015, voordat NASA had zelfs officieel goedgekeurd van New Horizons’ nieuwe missie, het team van de bediening van het ruimteschip deed een paar koerscorrectie manoeuvres, u zet het voertuig op de rails te ontmoeten met Ultima Thule.

Sindsdien is New Horizons heeft geleidelijk aan gesloten op de rots, begeleid door het team terug op Aarde. Het is ook waargenomen in andere verre voorwerpen in de Kuiper Gordel, snapping enkele van de meest afgelegen foto ‘ s ooit genomen door een robot. Maar voor vele maanden op een moment, New Horizons heeft gleed in en uit de slaapstand, is een modus waarin de meeste van zijn instrumenten zijn uitgeschakeld. Het is een manier om te voorkomen dat onnodige slijtage aan het voertuig tijdens het reizen. Het is ook een beetje op de automatische piloot — een tijd waarin het ruimteschip meestal gewoon reizen en hoeft niet zo veel toezicht van de missie-team op de grond.

In de tussentijd, het Nieuwe Horizonten team had de lastige taak om te proberen om te leren zo veel als ze kunnen over Ultima Thule. Dacht dat op ongeveer 20 km over, het is te klein en te zwak om te visualiseren met een van de telescopen hebben we tot onze beschikking hebben hier op Aarde. Dat is de reden waarom het team heeft om creatief te zijn. In 2017, Nieuwe Horizonten wetenschappers waren in staat om te observeren Ultima Thule als het goed is in de voorkant van een achtergrond van sterren. Het was een tijdelijke zonsverduistering, die bekend staat als een bedekking zien, waarin Ultima Thule kort geblokkeerd uit de ster licht op. Van die fractie van een seconde oversteek, de wetenschappers waren in staat een beter beeld te krijgen van de rots de vorm.

Alle indicaties wijzen op deze rots wordt raar. In feite, het kan zelfs niet een enkele rots. De bedekking zien gebleken dat Ultima Thule is, hetzij in de vorm van een badeend, lijken een beetje op twee terpen geplet samen. Of het kan zijn dat twee aparte rotsen baan super dicht bij elkaar. Wij eigenlijk ook niet zeker weten, tot voor een of twee dagen voor Nieuwe Horizonten bereikt Ultima Thule. Het kleine object is 100 keer kleiner dan Pluto, waardoor het moeilijker om te zien in vooraf met Nieuwe Horizonten’ onboard camera ‘ s. De beste foto ‘ s niet zal komen totdat New Horizons is meer of minder op de top van het object. “Dit is een punt in de verte tot de laatste minuut, en dan snap je je vingers, en ga je van een punt tot een wereld letterlijk een termijn van 48 uur,” zegt Stern.

“Dit is een punt in de verte tot de laatste minuut.”

Dat is als alles volgens plan gaat. En Stern stelt dat deze flyby is een nog grotere uitdaging dan Pluto, wanneer Nieuwe Horizonten kwam binnen 7,750 km van de dwerg planeet oppervlak. Op dat moment, radio communicatie van de Aarde duurde 4,5 uur te bereiken Nieuwe hoogten. Maar nu dat het ruimtevaartuig is verder weg, het duurt langer — zes-uur — om een signaal naar de auto. Dat, in combinatie met het kleine formaat en de flauwte van Ultima Thule, zorgt voor een nog meer complexe proces voor de wetenschappers en ingenieurs te overwinnen.

En de kleinste onvoorziene detail kan muck iets op het laatste moment. Afgelopen maand bijvoorbeeld, Nieuwe Horizonten team afgewend een potentieel groot probleem toen ze zich realiseerden dat het ruimtevaartuig was gegaan in het licht natuurlijk. Ze zich uiteindelijk realiseerde dat elke keer dat het voertuig had geheroriënteerd zelf te observeren een ver object in de Kuiper Gordel, de beweging iets geduwd Nieuwe Horizonten uit de rails. Gelukkig, het team gevangen dit vroeg genoeg, zodat ze kan corrigeren van het ruimteschip de baan en besloot op te offeren toekomstige waarnemingen moeten extra voorzichtig zijn. “Dat was een laat vangen, maar de man dat ontdekt is mijn held”, zegt Stern.

Maar nu is er niets meer te worden gedaan. De laatste opdrachten voor de flyby volgorde werden geüpload naar het ruimteschip op de Dag van Kerstmis, en die kunnen niet gewijzigd worden. New Horizons moet doen wat het ontworpen is om te doen: het uitvoeren van een reeks van vooraf geplande taken als het vliegt door Ultima Thule op 1 januari om 12:33AM ET, binnen 2,200 km van de rots van het oppervlak. Het zal breken foto ‘ s, kaart van het object oppervlak, kijk voor manen en een sfeer, en nemen de temperatuur van het lichaam. Kortom, het zal proberen om te leren alles over Ultima Thule in een kwestie van een paar seconden.

Het zal een korte tijd wachten voordat we de eerste prikkelende close-up beelden, dat wel. Vier uur na de flyby, Nieuwe Horizonten stuurt een signaal terug naar de Aarde te laten de missie van team weten als de ontmoeting was een succes. En aangezien radio communicatie duurt het zes uur naar onze planeet, we weten niet voor 10 uur als de flyby ging zoals gepland. Vervolgens een paar uur na dat eerste signaal, New Horizons zal beginnen met het lange proces van het terug te sturen en alle gegevens zijn verzameld, met inbegrip van de eerste hoge-resolutie foto ‘ s.

“Ik denk dat het leuke van dit is dat we niet weten wat we gaan zien.”

Om al deze gegevens terug naar Aarde duurt maximaal twee jaar. New Horizons zal verzamelen over 50 gigabit aan gegevens, die de opslag capaciteit van je zou vinden op een kleine flash drive. Maar omdat het ruimtevaartuig met weinig vermogen, het zal duren tot 20 maanden downlink alles naar de Aarde. Dus nieuwe verrassingen en foto ‘ s blijven komen in 2019 en 2020.

Wat vinden we van Ultima Thule, de missie van het team is terughoudend om te speculeren. De rots is echt in een nieuwe categorie van het zonnestelsel object, en er is geen precedent voor wat we zouden kunnen vinden. Maar Stern is optimistisch dat zien we iets bijzonders. “Ik maak geen voorspellingen”, zegt Stern. “De enige voorspelling die ik heb gemaakt op Pluto is dan vinden we iets moois, en dat deden we. Ik denk dat het leuke van dit is dat we niet weten wat we gaan zien.”