Il Giorno di capodanno, una navicella spaziale per ridurre il più lontano oggetto l’umanità abbia mai visitato

Poco dopo la mezzanotte del 1 ° gennaio, una navicella spaziale della NASA sarà mago del passato più remoto, space rock che sia mai stato visitato nel nostro Sistema Solare. Questo telecomando interplanetario flyby sarà finita in un batter d’occhio. Ma in caso di successo, l’evento potrebbe dirci molto circa gli oggetti che dominano i confini della nostra cosmico quartiere.

Il veicolo spaziale robotico fare questo audace visita è chiamato a Nuovi Orizzonti, ed è stato il viaggio attraverso lo spazio per gli ultimi 13 anni. Si può ricordare questo famoso bot: è stato il primo uomo-oggetto fatto visita Plutone nell’estate del 2015. Da quel sorvolo, New Horizons è stata precipitare più lontano nel Sistema Solare. Tre anni più tardi, è pronto a incontrarsi con un’altra lontana destinazione, una roccia soprannominato Ultima Thule situato a 1 miliardo di miglia al di là di Plutone. Che è di 4,1 miliardi di chilometri dalla Terra.

Questo nuovo rock è diverso da qualsiasi cosa abbiamo mai visitato prima

Questo nuovo rock è diverso da qualsiasi cosa abbiamo mai visitato prima. E ‘ un piccolo frigida oggetto, delle dimensioni di New York, che orbitano in una zona del Sistema Solare conosciuto come la fascia di Kuiper. Questa regione di spazio, che si trova oltre l’orbita di Nettuno, è riempito con possibilmente milioni di piccoli oggetti congelati. È un po ‘ come un super distanti fascia di Asteroidi. Tranne i corpi della fascia di Kuiper sono pensato per essere incredibilmente primitive — avanzi residui dalla nascita del Sistema Solare. Quando i pianeti prima formata 4,5 miliardi di anni fa, i materiali nella fascia di Kuiper regione non si sono uniti insieme per formare nuovi mondi, ma invece è rimasto come piccoli frammenti. E sono per lo più rimasto lo stesso da allora.

Ecco perché sono così piccoli e così lontano dal Sole. La fascia di Kuiper oggetti sono incredibilmente freddo, a soli 35 gradi Kelvin sopra lo zero assoluto. A questa temperatura, gli oggetti non cambiano poi molto in superficie. Sono essenzialmente stati congelati nel tempo, nel corso di miliardi di anni. Oltre a questo, sono così piccoli che non si evolvono molto all’interno. Più mondi, come Nettuno o Urano, in definitiva, la forma interna dei motori, dove i materiali in profondità all’interno della rimodellare gli oggetti sotto le forze di pressione e di calore nel corso di milioni di anni. Ma la fascia di Kuiper oggetti non sono abbastanza grandi per farlo. Che significa che sono come piccole capsule di tempo, fornendo istantanee di che materiale era in agguato quando il nostro sistema planetario primo è venuto in essere. “Non siamo mai stati a una cosa del genere che è stato conservato in un congelatore, Alan Stern, ricercatore principale per i Nuovi Orizzonti della missione, dice Il Ciglio della strada. “Niente di così perfettamente conservato dai primi giorni del Sistema Solare.”

Successo passando da Ultima Thule sta per essere incredibilmente difficile. Perché è così piccolo e così lontano, l’oggetto è difficile da vedere e pista da Terra. E i Nuovi Orizzonti della squadra ha una sola possibilità per ottenere questo flyby destra. La navicella è attualmente in viaggio attraverso lo spazio a 32000 km all’ora. Se qualcosa si sbagliato, non c’è modo di attivare Nuovi Orizzonti intorno e provare di nuovo. “Come Plutone, è una one shot”, dice Stern. “Non abbiamo una seconda navicella proveniente da una settimana più tardi. E perché è molto complesso e impresa per fare uno di questi fly-by, ci sono letteralmente centinaia di variabili che hanno tutti per la coreografia perfettamente.”

Nuovi Orizzonti non è sempre garantita una visita a un oggetto come Ultima Thule

Nuovi Orizzonti non è sempre garantita una visita a un oggetto come Ultima Thule. Il veicolo primario della missione era quello di volare da Plutone, con la possibilità di passare da una seconda fascia di Kuiper oggetto in un secondo momento. Ma quando il veicolo spaziale lanciato dalla Terra nel gennaio 2006, gli astronomi non so nemmeno se c’era un oggetto abbastanza vicino a Plutone che Nuovi Orizzonti si potrebbe destinazione. Tutti gli oggetti che abbiamo conosciuto al momento sono fuori portata. Così, mentre i Nuovi Orizzonti della squadra preparata per Plutone, hanno anche cercato di sky per la navicella seconda della destinazione. Infine, nel 2014, hanno trovato una destinazione utilizzando la NASA, il Telescopio Spaziale Hubble: una fascia di Kuiper oggetto denominato 2014 MU69.

MU69, ora soprannominato Ultima Thule, è stato posizionato a Nuovi Orizzonti ” percorso di fuori del Sistema Solare. La sonda continua a farsi abbastanza carburante per il fuoco i propri motori e raggiungere l’oggetto. Così nel mese di ottobre e novembre del 2015, prima che la NASA aveva ancora ufficialmente approvato di Nuovi Orizzonti nuova missione, il team operativo il veicolo spaziale ha fatto un paio di manovre di correzione di rotta, mettere il veicolo in pista per incontrarsi con l’Ultima Thule.

Da allora, Nuovi Orizzonti, ha progressivamente chiuso nel rock, guidato dal team di tornare sulla Terra. È anche osservato distanti oggetti della fascia di Kuiper, scattando alcune delle più lontane foto mai scattate da un robot. Ma per molti mesi alla volta, Nuovi Orizzonti si è infilato dentro e fuori di sospensione, in modo che la maggior parte dei suoi strumenti sono spenti. È un modo per evitare inutili stato di usura del veicolo mentre si viaggia. È un po ‘ come autopilota — un momento in cui il veicolo spaziale per lo più solo in viaggi e non hanno bisogno, come la supervisione dei team per la missione sulla terra.

Nel frattempo, il team scientifico ha avuto l’arduo compito di cercare di imparare quanto più possibile su di Ultima Thule. Pensato per essere circa 20 miglia, che è troppo piccolo e debole per visualizzare qualsiasi dei telescopi che abbiamo a disposizione qui a Terra. Per questo motivo il team ha dovuto ottenere creativo. Nel 2017, Nuovi Orizzonti, gli scienziati sono stati in grado di osservare Ultima Thule mentre passava davanti a uno sfondo di stelle. È stata una momentanea eclissi, conosciuta come una occultazione, in cui l’Ultima Thule brevemente bloccato la luce della stella. Dalla frazione di secondo passaggio, gli scienziati sono stati in grado di ottenere una migliore comprensione di roccia a forma di.

Tutte le indicazioni a questo punto roccia che strano. Infatti, può anche non essere una singola roccia. L’occultazione ha rivelato che l’Ultima Thule è a forma di come una papera di gomma, cercando un po ‘ come due tumuli schiacciato insieme. O potrebbe essere due distinte rocce che orbitano molto vicini l’uno all’altro. Abbiamo davvero non si sa per certo, fino a un giorno o due prima di Nuovi Orizzonti raggiunge Ultima Thule. Il piccolo oggetto è 100 volte più piccolo di Plutone, il che rende più difficile vedere in anticipo con Nuovi Orizzonti ” telecamere di bordo. La migliore foto non è venuto fino a Nuovi Orizzonti è più o meno sulla parte superiore dell’oggetto. “Questo è un puntino in lontananza, fino all’ultimo minuto, e poi schioccare le dita, e si va da un punto a un mondo letteralmente in un periodo di 48 ore”, dice Stern.

“Questo è un puntino in lontananza, fino all’ultimo minuto.”

Se tutto va secondo i piani. Stern sostiene che questo flyby è ancora più difficile di quello a Plutone, quando Nuovi Orizzonti è venuto all’interno di 7,750 miglia del nano superficie del pianeta. A quel tempo, la comunicazione radio da Terra ha 4,5 ore per raggiungere Nuovi Orizzonti. Ma ora che la navicella è più lontano, si prende anche di più — sei ore per ottenere un segnale per il veicolo. Che, accoppiato con il di piccola dimensione e di debolezza di Ultima Thule, crea ancora più complessa di prova per gli scienziati e gli ingegneri di superare.

E il più piccolo imprevisto dettaglio può letame qualcosa all’ultimo minuto. Proprio il mese scorso, per esempio, il team scientifico ha evitato potenzialmente un grosso problema quando si sono resi conto che la navicella era andato leggermente fuori rotta. Alla fine hanno capito che ogni volta che il veicolo ha riorientato la stessa di osservare un lontano oggetto della fascia di Kuiper, il movimento leggermente spinto Nuovi Orizzonti fuori pista. Fortunatamente, il team ha catturato questo con sufficiente anticipo in modo che si potrebbe correggere la traiettoria della sonda e ha deciso di sacrificare un po ‘ di imminente osservazioni di essere molto attenti. “E ‘ stato un ritardo di cattura, ma il ragazzo che ha scoperto è il mio eroe”, dice Stern.

Ma ora, non c’è più niente da fare. Il finale comandi per il flyby di sequenza sono stati caricati su una nave spaziale, il Giorno di Natale, e chi non può essere modificato. Nuovi Orizzonti deve fare quello che è stato progettato per fare: eseguire una serie di pre-programmate attività quando si vola da Ultima Thule, il 1 ° gennaio alle 12:33AM ET, entrando all’interno di 2.200 chilometri di roccia in superficie. Sarà scattare foto, mappa della superficie di un oggetto, cercare di lune e di un’atmosfera, e prendere la temperatura del corpo. In sostanza, si cercherà di imparare tutto il possibile su di Ultima Thule, nel giro di pochi secondi.

Sarà una breve attesa prima di ottenere i primi stuzzicanti da vicino le immagini, però. Quattro ore dopo il flyby, Nuovi Orizzonti invia un segnale verso la Terra per lasciare la squadra in missione a sapere se l’incontro è stato un successo. E poiché la comunicazione radio ci vogliono sei ore per raggiungere il nostro pianeta, non possiamo sapere per 10 ore se il flyby è andato come previsto. Poi un paio di ore dopo che il primo segnale, Nuovi Orizzonti iniziare il lungo processo di invio di tutti i dati raccolti, tra cui la prima con immagini ad alta risoluzione.

“Penso che il divertimento di questo è che non sappiamo che cosa stiamo andando a vedere.”

Ottenere tutti i dati di nuovo a Terra può richiedere fino a due anni. Nuovi Orizzonti raccogliere circa 50 gigabit di dati, che è la capacità di archiviazione che si potrebbe trovare su un piccolo flash drive. Ma a causa della navicella a bassa potenza di elaborazione, ci vorranno fino a 20 mesi di downlink di tutto per Terra. Così nuove sorprese e le immagini continuano a venire in tutto il 2019 e il 2020.

Come per quello che troveremo all’Ultima Thule, la missione del team è riluttante a speculare. La roccia è veramente in una nuova categoria del Sistema Solare oggetto, e non c’è nessun precedente per quello che ci si potrebbe trovare. Ma Stern è ottimista che vedremo qualcosa di incredibile. “Non faccio previsioni”, dice Stern. “La sola previsione che ho fatto a Plutone ci piacerebbe trovare qualcosa di meraviglioso, e lo abbiamo fatto. Penso che il divertimento di questo è che non sappiamo che cosa stiamo andando a vedere.”