لماذا تعتبر مهمة نيوهورايزنز إلى بلوتو مهمة جدًا للبشرية؟ مهمة نيو هورايزنز. الاكتشافات والحقائق سبوتنيك آفاق جديدة بلوتو

نيوهورايزنز هي أول مركبة فضائية مصممة للوصول إلى بلوتو، والمعلومات العلمية التي جمعتها خلال مهمتها ستعيد في النهاية كتابة كتابنا المدرسي حول هذا العالم الجليدي الصغير الذي لا نعرف عنه سوى القليل.

تعتبر مهمة New Horizons فريدة من نوعها من عدة جوانب، بل إنها تحتوي على بعض الأسرار.

فيما يلي 11 حقيقة مثيرة للاهتمام حول المهمة المذهلة إلى بلوتو.

كان إطلاق نيو هورايزنز هو الأسرع في التاريخ

في 19 يناير 2006، قامت وكالة ناسا بربط المركبة الفضائية نيو هورايزنز بأعلى صاروخ أطلس 5 وأطلقتها إلى الفضاء. وكان هذا أسرع إطلاق في التاريخ، حيث وصلت سرعته إلى أكثر من 58000 كم/ساعة. وبعد تسع ساعات فقط من الإطلاق، كان الجهاز قد وصل بالفعل إلى القمر. واستغرق رواد فضاء أبولو ثلاثة أيام للوصول إليه. وقد وصل إليها مسبار نيوهورايزنز أسرع بثماني مرات.

كان بلوتو لا يزال كوكبًا عندما تم إطلاق نيوهورايزنز.

عندما تم إطلاق المسبار، كان العلماء يتهامسون بقلق بشأن مكانة بلوتو بين الكواكب. وذلك لأن الجسم إيريس بحجم بلوتو تم اكتشافه في عام 2005، وكان على علماء الفلك أن يقرروا ما إذا كان إيريس سيصبح الكوكب العاشر أو ما إذا كان سيكون من الأسهل إعادة تعريف الكوكب.

لم يعد بلوتو كوكبًا في النهاية بعد خمسة أشهر من إطلاق نيو هورايزنز.

على الرغم من أن مسبار نيوهورايزنز قد تم إنشاؤه لبلوتو، إلا أنه نظر أيضًا إلى كوكب المشتري

في عام 2007، قامت المركبة الفضائية نيو هورايزنز بمواجهة مهمة مع كوكب المشتري. احتاجت المركبة الفضائية إلى الجاذبية القوية للكوكب العملاق، مما أدى إلى تسريع المسبار مثل المقلاع نحو بلوتو. كان هذا التحليق ناجحًا وأدى إلى تسريع المسبار إلى سرعة أخرى تبلغ 14500 كم/ساعة.

التقط مسبار نيوهورايزنز أول فيديو لثوران بركان خارج كوكب الأرض

يعد آيو، أحد أقمار المشتري، موطنًا لأكثر من أربعمائة بركان، مما يجعله الجسم الأكثر نشاطًا جيولوجيًا والأكثر جفافًا في نظامنا الشمسي. ومع اقتراب مسبار نيو هورايزنز من كوكب المشتري، التقط سلسلة من الصور لآيو كشفت عن ثوران بركاني على سطحه.

مجتمعة، أتاحت هذه الصور إنشاء أول فيديو لثوران بركان خارج الأرض.

تحمل نيوهورايزنز رماد مكتشف بلوتو كلايد تومبو

اكتشف تومبو هذا الكوكب القزم في عام 1930، وبعد 67 عامًا، أثناء احتضاره، طلب إرسال رماده إلى الفضاء. ووضعت وكالة ناسا حفنة من رماده فوق نيوهورايزنز قبل إطلاقها في عام 2006. بقاياه "زارت" الكوكب الذي اكتشفه. ومع ذلك، فإن رماد تومبو هو مجرد واحد من عدد من الأسرار الموجودة على متن نيوهورايزنز.

ويعمل مسبار نيوهورايزنز بالوقود النووي

ويطير مسبار نيو هورايزونز بعيدا عن الشمس لدرجة أنه لا يستطيع الاعتماد على الألواح الشمسية لتوليد الطاقة. وبدلاً من ذلك، تعمل بطاريتها النووية على تحويل الإشعاع الناتج عن اضمحلال ذرات البلوتونيوم إلى كهرباء، وبالتالي تشغيل محركها والأدوات الموجودة على متنها حتى تتمكن من جمع أكبر قدر ممكن من المعلومات.

هناك نقص في هذه البطاريات. وكالة ناسا، على سبيل المثال، لديها ما يكفي من البلوتونيوم لصنع اثنتين منها. ولن يقوموا بإنتاجه بعد.

هناك سبع أدوات على متن نيوهورايزنز، اثنتان منها تحملان أسماء شخصيات من المسلسل التلفزيوني في الخمسينيات.

يتم تمثيل خمسة من أدوات New Horizons السبعة بالاختصارات. بعضها يبدو مألوفًا مثل PEPSSI (التحقيق العلمي في مطياف الجسيمات النشطة لبلوتو) وREX (تجربة العلوم الراديوية).

أداتان لا تحتويان على اختصارات في أسمائهما هما رالف وأليس. سيساعد رالف العلماء على دراسة الجيولوجيا وتكوين سطح بلوتو، بينما ستدرس أليس الغلاف الجوي لبلوتو. رالف وأليس (أو أليس) هما شخصيتان رئيسيتان في المسلسل التلفزيوني "من يقضون شهر العسل" في الخمسينيات.

تعمل جميع أدوات نيو هورايزنز بأقل استهلاك للطاقة، وخاصة كاميرا رالف

على الرغم من أن كاميرا رالف تم تصنيعها منذ أكثر من 10 سنوات، إلا أنها واحدة من أكثر الكاميرات تطورًا على الإطلاق. يزن حوالي 10 كيلوغرامات ويتطلب نفس كمية الطاقة لتشغيل مصباح طاولة صغير.

يمكن لهذه الأداة القوية أن تكشف عن ميزات على سطح بلوتو يصل عرضها إلى 60 مترًا.

قطعة صغيرة من الحطام يمكن أن تدمر الجهاز

وتطير نيوهورايزنز حاليا في الفضاء بسرعة 50 ألف كيلومتر في الساعة. إذا اصطدمت بقطعة من الجليد أو الغبار، فسيتم تدمير المركبة الفضائية قبل أن تتاح لها الفرصة لإرسال البيانات مرة أخرى إلى مركز التحكم في المهمة.

وقال آلان ستيرن، الباحث الرئيسي في نيوهورايزنز: "حتى الجزيئات الصغيرة بحجم حبة الأرز يمكن أن تكون قاتلة لنيو هورايزنز لأننا نتحرك بسرعة كبيرة".

لن تنتهي المهمة عند بلوتو

إذا سارت الأمور على ما يرام مع بلوتو، أو إذا كان لدى نيو هورايزونز ما يكفي من الوقود، فسوف يطير المسبار لدراسة جسم آخر على الأقل في منطقة النظام الشمسي خارج كواكبنا في حزام كويبر.

ويقع هذا الحزام على حافة نظامنا الشمسي وهو أعرض 20 مرة من حزام الكويكبات الذي يفصل المريخ عن المشتري. يعتقد علماء الفلك أنه قد يخزن الحطام من الأجرام السماوية المتبقية من تكوين نظامنا الشمسي.

لقد مرت 26 عامًا منذ آخر مرة نظرنا فيها إلى الكوكب "لأول مرة"

آخر مرة حدث فيها هذا كانت في عام 1989، عندما حلقت فوييجر بالقرب من نبتون. ومنذ ذلك الحين لم نستكشف عوالم جديدة. يعتبر التحليق الحالي لكوكب بلوتو تاريخيًا.

تاس-دوسير /إينا كليماتشيفا/. في 14 يوليو 2015، حلقت مركبة فضائية من الأرض بالقرب من بلوتو للمرة الأولى. اقتربت محطة الكواكب الأوتوماتيكية الأمريكية نيو هورايزنز من الكوكب القزم قدر الإمكان على مسافة 12.5 ألف كيلومتر.

بلوتو

تم اكتشاف هذا الجرم السماوي في 18 فبراير 1930 من قبل عالم الفلك الأمريكي كلايد تومبو (1906-1997).

في السابق، كان بلوتو يُعتبر الكوكب التاسع الكامل للنظام الشمسي، لكن في عام 2006 أعلنه المؤتمر الفلكي الدولي كوكبًا قزمًا.

ويبعد بلوتو عن الأرض حوالي 5.7 مليار كيلومتر. قبل زيارة نيوهورايزنز، لم يكن لدى العلماء تحت تصرفهم سوى صور للكوكب القزم مأخوذة من مدار أرضي منخفض بواسطة تلسكوب هابل (هابل؛ مشروع أمريكي أوروبي مشترك). ومع ذلك، فإن هذه الصور جعلت من الممكن رؤية تفاصيل السطح الأكثر عمومية فقط.

تاريخ المشروع

تم إنشاء محطة الكواكب الأوتوماتيكية نيو هورايزنز (من الإنجليزية "نيو هورايزونز") بأمر من الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا؛ ناسا) في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز (جامعة جونز هوبكنز؛ بالتيمور، ماريلاند، الولايات المتحدة الأمريكية) .

يوفر المختبر أيضًا الإدارة الشاملة لمهمة نيو هورايزنز. معهد أبحاث الجنوب الغربي (سان أنطونيو، تكساس) هو المسؤول عن المعدات العلمية المثبتة على المركبة الفضائية.

بدأ العمل على تصميم الجهاز في أواخر التسعينيات، وبدأ البناء في عام 2001. وقدرت تكلفة المشروع في عام 2006 بنحو 650 مليون دولار.

خصائص مقياس الدعم الكلي

• المركبة الفضائية لها شكل منشور غير منتظم.
• أبعادها 2.2 × 2.7 × 3.2 م، الوزن الإجمالي 478 كجم.
• يتكون مجمع الحوسبة الموجود على متن الطائرة من نظامين - معالجة الأوامر والبيانات؛ الملاحة والتحكم. يتم تكرار كل واحد منهم، ونتيجة لذلك، هناك أربعة أجهزة كمبيوتر على متن AWS.
• يشتمل نظام الدفع على 14 محركًا (12 للتوجيه واثنان للتصحيح)، تعمل بالهيدرازين.
• يتم توفير الطاقة عن طريق مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة (RTG) باستخدام ثاني أكسيد البلوتونيوم 238 (عند الإطلاق كان هناك 11 كجم من الوقود المشع على متن الطائرة، والتي تم شراؤها من روسيا).
• تبلغ قوة RTG 240 واط، وعند الاقتراب من بلوتو تكون حوالي 200 واط.
• لتخزين المعلومات العلمية، يوجد بنكان لذاكرة الفلاش بسعة إجمالية تبلغ 16 جيجابايت - الرئيسي والنسخ الاحتياطي.

المعدات العلمية

الجهاز مزود بسبعة أجهزة علمية:

• مطياف الكاميرا فوق البنفسجية أليس ("أليس")؛
• كاميرا المراقبة رالف ("رالف")؛
• كاميرا التلسكوب البصري LORRI ("Lorry") بدقة 5 ميكروراديان (وحدة قياس الدقة الزاوية في علم الفلك)، مصممة للتصوير التفصيلي وطويل المدى؛ مطياف الراديو REX ("Rex")؛
• محلل الجسيمات SWAP ("Swap")؛
• كاشف الجسيمات PEPSSI ("بيبسي")؛
• كاشف الغبار الكوني SDC (SDC).

وبالإضافة إلى المعدات العلمية، يوجد على متن المركبة الفضائية كبسولة تحتوي على جزء من رماد عالم الفلك كلايد تومبو، بالإضافة إلى قرص مضغوط يحمل أسماء 434 ألفًا و738 من أبناء الأرض المشاركين في حملة "أرسل اسمك إلى بلوتو" التابعة لناسا.

الانطلاق والطيران

تم إطلاق نيوهورايزنز في 19 يناير 2006 بواسطة مركبة الإطلاق أطلس 5 (أطلس 5) من مركز كيب كانافيرال الفضائي (فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية).

في أبريل 2006، عبرت المركبة الفضائية مدار المريخ، وفي فبراير 2007 قامت بمناورة مساعدة الجاذبية في محيط كوكب المشتري، وفي يونيو 2008 حلقت بالقرب من زحل. في يوليو 2010، قام بمسح نبتون وقمره الصناعي تريتون، في مارس 2011، عبر مدار أورانوس، وفي أغسطس 2014، نبتون.

في الفترة من يناير إلى فبراير 2015، بدأت نيو هورايزونز في مراقبة بلوتو وأكبر أقماره، شارون. وفي أوائل أبريل، عند الاقتراب من الكوكب على مسافة 113 مليون كيلومتر، قامت المحطة الأوتوماتيكية بنقل الصور إلى الأرض. وفي مايو، تم التقاط صور لأقماره الصناعية - هيدرا، نيكتاس، كيربيروس، ستيكس، وفي يونيو - أول صور ملونة لبلوتو وشارون (على الرغم من دقة الصور المنخفضة، كان من الممكن رؤية الفرق في لون الكوكب). أسطح الأجرام السماوية، نظام ألوان الكوكب أقرب إلى اللون البيج البرتقالي، والقمر الصناعي - الرمادي).

في 4 يوليو 2015، حدث عطل في جهاز الكمبيوتر في محطة الكواكب الأوتوماتيكية وانقطع الاتصال بالجهاز. دخلت AWS في الوضع الآمن وتوقفت عن جمع البيانات. وبعد يومين، في 6 يوليو، عادت المحطة الأوتوماتيكية إلى عملها الطبيعي.

لقاء مع بلوتو

في 14 يوليو 2015، اقتربت نيو هورايزونز من بلوتو قدر الإمكان - على مسافة 12.5 ألف كيلومتر. وبعد 14 دقيقة، وجدت المركبة الفضائية نفسها على مسافة لا تقل عن شارون - 28.8 ألف كيلومتر. ومع ذلك، تلقت الأرض منه إشارة تأكيد حول تحقيق الهدف الرئيسي للرحلة في اليوم التالي فقط - 15 يوليو.

أثناء الطيران بالقرب من الكوكب القزم، أجرى الجهاز بين الكواكب ملاحظات لمدة 9 أيام. وكان أول من حصل على صور ملونة مفصلة لبلوتو وشارون (نُشرت في سبتمبر 2015)، وأجرى دراسات عن الغلاف الجوي للكوكب القزم.

ولم يكن من الممكن اكتشاف أي أقمار جديدة لبلوتو، بالإضافة إلى الخمسة المعروفة بالفعل. تم إجراء جميع الملاحظات من مسار الطيران، ولهذا السبب تم تصوير جزء فقط من سطح بلوتو بدقة جيدة. ولم تتمكن نيوهورايزنز من الدخول إلى مدار الكوكب القزم بسبب سرعتها العالية التي تبلغ حوالي 14.5 ألف كيلومتر في الثانية.

ومن المخطط أن تقوم نيوهورايزنز بنقل البيانات التي تم جمعها حتى أكتوبر - ديسمبر 2016 (تصل الإشارات منها إلى الأرض بتأخير قدره 4.5 ساعة). بحلول يوليو 2016، تم بالفعل نقل أكثر من 75% من البيانات التي جمعتها المركبة الفضائية أثناء تحليقها بالقرب من بلوتو.

استمرار المهمة

بعد استكشاف بلوتو، توجهت نيو هورايزنز إلى أجسام أخرى في حزام كويبر، والتي تضم الكوكب القزم. ويقع الحزام على بعد 5 مليارات كيلومتر من الشمس، خلف مدار نبتون، ويتكون من أجرام سماوية صغيرة. تم تسميته على اسم عالم الفلك الأمريكي جيرارد كويبر، الذي اقترح عام 1950 وجود أجسام صغيرة وراء نبتون.

وفي يناير 2019، من المتوقع أن تحلق المركبة الفضائية بالقرب من جسم حزامي آخر، وهو كويكب صغير 2014 MU69 يبلغ قطره حوالي 45 كم. سيستمر استكشاف نيوهورايزنز لأجسام حزام كويبر حتى عام 2021.

اعتبارًا من 13 يوليو 2016، كانت المحطة الآلية بين الكواكب في رحلة لمدة 10 سنوات و5 أشهر و25 يومًا.

تاريخ الانتهاء المتوقع لنيو هورايزنز هو 2026.

في عام 2006، في 19 يناير، أطلقت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا المركبة الفضائية نيو هورايزنز كجزء من برنامج نيو فرونتيرز. مهمة المهمة الفضائية هي دراسة الكواكب البعيدة في المجموعة الشمسية، والهدف الأساسي هو دراسة كوكب بلوتو وقمره شارون.

خطط المهمة وأهدافها

تم تصميم المهمة الفضائية New Horizons لمدة 15-17 عامًا على طول الطريق الطويل إلى بلوتو، وسيتعين على الجهاز رؤية كوكب المريخ في نفس الوقت (لقد تجاوز بالفعل مدار المريخ في عام 2006)، واستكشاف كوكب المشتري، وإجراء مناورة الجاذبية. من مدار كوكب كبير لتحقيق سرعة أكبر لمزيد من المسار، وعبور مدار زحل وأورانوس، ثم التحليق بالقرب من نبتون، وفي نفس الوقت "النقر" عليه بكاميرا LORRI من أجل اختباره قبل الوصول إلى بلوتو وإرسال الصور إليه أرض. بحلول عام 2015، من المفترض أن تصل نيوهورايزنز إلى بلوتو وتبدأ في دراسته، لذا يجب أن تتجاوز صور نيوهورايزنز حجم وجودة صور هابل.

مركبة الفضاء نيو هورايزنز

(إطلاق المركبة على مركبة الإطلاق أطلس-5 من كيب كانافيرال)

غادرت هذه المركبة الفضائية الأحدث للمسافات الطويلة كوكب الأرض في يناير 2006 بأعلى سرعة في تاريخ الملاحة الفضائية بلغت 16.21 كم/ثانية، على الرغم من أن سرعتها في الوقت الحالي أقل من 15.627 كم/ثانية. يحتوي الجهاز على ملحقات مختلفة، كاميرا LORRI بدقة 5 ميكروراديان للتصوير التفصيلي من مسافة بعيدة، ومطياف للبحث عن الذرات المحايدة، ومطياف راديوي لدراسة الغلاف الجوي لبلوتو وخواصه الحرارية وكتلته، وكذلك لدراسة الغلاف الجوي لبلوتو. القمر الصناعي لكوكب بلوتو شارون والكواكب والأجسام الأخرى المرتبطة به، مثل على سبيل المثال الجسم السماوي VNH0004 الذي يدور حول الشمس على مسافة 75 مليون كيلومتر منها.

(منظر تخطيطي للمركبة الفضائية نيو هورايزنز)

والمركبة الفضائية صغيرة الحجم 2.2 × 2.7 × 3.2 متر، وتزن 478 كجم إلى جانب 80 كجم من الوقود، ولكنها مع ذلك تمتلك نظامًا قويًا من الهوائيات ومكبرات الصوت للاتصال بالأرض. ولكن إذا كان الجهاز بالقرب من كوكب المشتري يمكنه نقل البيانات بسرعة 38 كيلوبت/ثانية (4.75 كيلو بايت في الثانية)، فمن مدار بلوتو سينخفض ​​معدل نقل البيانات إلى 96 بايت فقط في الثانية، مما يعني أن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً. ساعة كاملة لاستقبال 1 ميجابايت، لكن هذه البيانات مهمة للغاية للعلم ويتوقع العلماء بيانات جديدة غير مدروسة من قبل من الجهاز، وصور قريبة لبلوتو وشارون، وحتى صور عالية الجودة.

طريق نيوهورايزن

(مسار رحلة المركبة الفضائية نيو هورايزنز)

19 يناير 2006 - تم إطلاق نيو هورايزنز بنجاح من كيب كانافيرال، كوكب الأرض. وتم رفع الجهاز باستخدام أقوى مركبة إطلاق أمريكية "أطلس-5"، والتي تجدر الإشارة إلى أن محركات المرحلة الأولى الأربعة منها مزودة بمحركات "RD-180" روسية الصنع. (تمت المهمة)

11 يونيو 2006 - حلقت المركبة الفضائية نيو هورايزنز على مسافة 110.000 كيلومتر بالقرب من الكويكب 132524 APL (تمت المهمة)

(تصوير بواسطة جهاز نيوهورايزنز لكوكب المشتري؛ يظهر في الصورة قمرين صناعيين، جانيميد ويوروبا)

28 فبراير 2007 - اقتربت مركبة الفضاء نيو هورايزونز من كوكب المشتري وأجرت مناورة الجاذبية، وصورت في نفس الوقت الكوكب والقمر الصناعي آيو بجودة عالية (تمت المهمة)

(الصورة التقطها جهاز نيوهورايزنز للقمر الصناعي آيو لكوكب المشتري بجودة ألوان عالية، والتي تظهر بوضوح الانفجار البركاني)

(الصورة التقطها جهاز نيوهورايزنز لكوكب نبتون)

30 يوليو 2010 - قامت المركبة الفضائية بتصوير نبتون وقمره تريتون، الواقعين على مسافة 23.2 وحدة فلكية. ه. من الكوكب (تمت المهمة)

10 يناير 2013 - الاتصال الناجح بالجهاز وتحميل البرامج المحدثة على متن المركبة الفضائية (تمت المهمة)

(صورة بلوتو على مسافة 3.6 مليار كيلومتر من مركبة الفضاء نيو هورايزنز، التقطت في 6 أكتوبر 2007 بواسطة كاميرا LORRI الموجودة على متن الجهاز)

أكتوبر 2013 - ستكون المركبة الفضائية نيو هورايزنز على مسافة 5 وحدات فلكية. من بلوتو (تمت المهمة)

فبراير 2015 - الاقتراب من بلوتو وبداية الملاحظات الأولى للكوكب (تمت المهمة)

14 يوليو 2015 - أقرب مسافة ممكنة إلى بلوتو، حلقت مركبة الفضاء نيو هورايزونز بين كوكب بلوتو وقمره الصناعي شارون لعدة أيام واستكشفت الكوكب والقمر الصناعي من مسافة قريبة جدًا، ناقلة بيانات فريدة إلى الأرض (تمت المهمة)

(صورة لبلوتو من مسافة 12500 كيلومتر، التقطتها مركبة الفضاء نيو هورايزنز. مصدر الصورة: وكالة ناسا)

وبعد أن قطعت حوالي 5 مليارات كيلومتر، وقطعت رحلة مدتها 9 سنوات، واقتربت من بلوتو في أقرب وقت ممكن، نقلت نيو هورايزونز أول صورة أكثر تفصيلا للكوكب القزم بلوتو من مسافة 12.5 ألف كيلومتر فقط.

(صورة لسطح بلوتو التقطها جهاز نيو هورايزنز، حيث يمكنك رؤية جبل يبلغ ارتفاعه 3.5 ألف متر وحفر مختلفة الأحجام. مصدر الصورة: ناسا)

كان على نيوهورايزنز بعد ذلك الحصول على معلومات حول الغلاف الجوي ودرجة الحرارة والتعرف على تكوين سطح بلوتو وجيولوجيته. ستقوم المركبة الفضائية بعد ذلك باستكشاف قمر بلوتو شارون. ويبقى أن نرى ما إذا كان شارون قمرًا صناعيًا أم أن شارون هو نفس الكوكب القزم، وفي هذه الحالة سيكون نظام أفلاطون-شارون كوكبًا مزدوجًا (تمت المهمة)

> التسلسل الزمني

عربة الإطلاق: أطلس V 551 المرحلة الأولى؛ مرحلة القنطور الثانية؛ ستار 48ب المرحلة الثالثة

موقع: كيب كانافيرال، فلوريدا

مسار: إلى بلوتو باستخدام جاذبية المشتري.

طريق

بداية الرحلة: أول 13 شهرًا - إزالة المركبة الفضائية وتشغيل الأجهزة والمعايرة وتصحيح طفيف للمسار باستخدام المناورات والتمرين على اللقاء مع كوكب المشتري. دارت نيوهورايزنز حول المريخ في 7 أبريل 2006؛ كما أنها تتبعت كويكبًا صغيرًا، سُمي لاحقًا "APL"، في يونيو 2006.

كوكب المشتري: حدث أقرب اقتراب له في 28 فبراير 2007 بسرعة 51000 ميل في الساعة (حوالي 23 كيلومترًا في الثانية). طارت نيوهورايزنز على مسافة أقرب إلى كوكب المشتري بمقدار 3 إلى 4 مرات من المركبة الفضائية كاسيني، التي كانت على مسافة 1.4 مليون ميل (2.3 مليون كيلومتر) بسبب حجم الكوكب الكبير.

رحلة بحرية بين الكواكب: خلال الرحلة التي استغرقت حوالي 8 سنوات إلى بلوتو، تم تشغيل جميع أدوات المركبة الفضائية واختبارها، وتم تعديل مسارات المسار وتم التدرب على مواجهة كوكب بعيد.

أثناء الرحلة، قامت نيو هورايزنز أيضًا بزيارة مدارات زحل (8 يونيو 2008)، وأورانوس (18 مارس 2011)، ونبتون (25 أغسطس 2014).

نظام بلوتو

في يناير 2015، بدأت نيو هورايزنز المرحلة الأولى من عدة مراحل من الاقتراب والتي ستتوج بأول رحلة طيران قريبة من بلوتو في 14 يوليو 2015. في أقرب نقطة لها، ستمر المركبة على بعد حوالي 7750 ميلًا (12500 كيلومترًا) من بلوتو و17900 ميلًا (28800 كيلومترًا) من شارون.

ما بعد بلوتو: حزام كويبر

تتمتع المركبة الفضائية بالقدرة على الطيران خارج نظام بلوتو واستكشاف كائنات حزام كويبر الجديدة (KBOs). وهي تحمل وقود الهيدرازين الإضافي للرحلة إلى المجمع الدفاعي؛ تم تصميم نظام الاتصالات الخاص بالمركبة للعمل خارج مدار بلوتو، ويمكن للأدوات العلمية أن تعمل في ظروف أسوأ من ضوء الشمس الخافت لبلوتو.

ومن ثم، كان على فريق نيو هورايزونز إجراء بحث خاص عن الأجسام الصغيرة في نظام OBE التي يمكن أن تصل إليها السفينة. وفي أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، لم يكن حزام كويبر قد تم اكتشافه بعد. ستقوم الأكاديمية الوطنية للعلوم بتوجيه نيوهورايزنز للتحليق إلى كواكب OPC صغيرة يتراوح عرضها ما بين 20 إلى 50 كيلومترًا (حوالي 12 إلى 30 ميلًا)، والتي من المحتمل أن تكون بدائية وأقل معلوماتية من الكواكب مثل بلوتو.

في عام 2014، وباستخدام تلسكوب هابل الفضائي، اكتشف أعضاء الفريق العلمي لنيو هورايزنز ثلاثة أجسام داخل OPC - يبلغ عرضها 20-55 كيلومترًا. التواريخ المحتملة لرحلتهم هي نهاية عام 2018 أو في عام 2019 على مسافة مليار ميل من بلوتو.

في صيف عام 2015، بعد التحليق بالقرب من بلوتو، سيعمل فريق نيو هورايزونز مع وكالة ناسا لاختيار أفضل مرشح من بين الثلاثة. وفي خريف عام 2015، سيقوم المشغلون بتشغيل المحركات على متن نيو هورايزونز في الوقت الأمثل لتقليل الوقود المطلوب للوصول إلى الوجهة المختارة وبدء الرحلة.

تسعى جميع بعثات وكالة ناسا إلى القيام بما هو أكثر من مجرد استطلاع أهدافها الأساسية، لذلك طُلب منها تمويل مهمة موسعة. سيتم طرح مقترح لمزيد من الدراسة لصناعة الدفاع في عام 2016؛ سيتم تقييمها من قبل لجنة مستقلة من الخبراء لتحديد مزايا مثل هذه الخطوة: سيقوم الفريق بتحليل صحة المركبة الفضائية وأدواتها، والمساهمة العلمية التي يمكن أن تقدمها نيو هورايزنز للمجمع الصناعي العسكري، والتكلفة الطيران واستكشاف النقطة المستهدفة في حزام كويبر، وأكثر من ذلك بكثير.

إذا وافقت وكالة ناسا على هذه الخطوة، ستطلق نيوهورايزنز مهمة جديدة في عام 2017، مما يمنح فريقها الوقت للتخطيط للاصطدام الذي سيحدث بعد عام أو عامين.

> مهمة نيوهورايزنز إلى بلوتو

مهمة نيو هورايزونز– رحلة المركبة الفضائية إلى الكوكب القزم بلوتو: البحث والصور الأولى، النظام الخارجي، مراجعة الأقمار الصناعية، حزام كويبر.

والآن لن تفاجئ أحداً بإرسال مسبار إلى كوكب آخر في المجموعة الشمسية، فهناك جيش كامل منهم على المريخ. لكن في السابق نادراً ما كانوا يخاطرون بعمليات الإطلاق لمسافات طويلة. وصلت فوييجر 2، التي زارت الكواكب الخارجية عام 1989 وتتجه الآن إلى الفضاء بين النجوم، إلى أقصى مسافة لها.

وكان الاختراق الآخر هو جهاز نيو هورايزنز. في عام 2015، حقق هدفه الرئيسي - زيارة الكوكب القزم بلوتو.

خلفية مهمة نيو هورايزنز

أرسل العلماء فوييجر 1 إلى زحل في عام 1980 وبدأوا في اعتبار الكوكب بمثابة مقلاع جاذبية لإطلاق مسبار إلى بلوتو في عام 1986. لكنهم أرادوا دراسة الأقمار الصناعية، لذلك لم يتمكنوا من تنفيذ المناورة.

قرر الباحثون البحث عن خيار جديد لأنه لم يسبق لأحد أن بحث بهذا القدر من قبل. علاوة على ذلك، كان حزام كويبر وأغراضه الثمينة ينتظرون هناك.

في عام 1989، أنشأ آلان ستيرن وفران باجينال مشروع بلوتو تحت الأرض مع حلم الذهاب إلى الكوكب والنظر إلى ما وراءه. في ال 1990. لقد تمكنوا من دراسة العديد من الأجسام العابرة لنبتون وأصبح الموقع مثيرًا للاهتمام بشكل متزايد.

وبعد إلغاء المهمة في عام 2000، قرروا إنشاء المركبة الفضائية نيو هورايزنز. استمرت الخلافات حول التمويل لبضع سنوات، وبعد أن اقترض فريق ستيرن 650 مليون دولار، وعد بسداد الدين في غضون 14 عامًا.

مهمة نيوهورايزنز إلى بلوتو

وكان الهدف الأولي هو بلوتو، الذي كان من المفترض أن يصل في عام 2015. تم اختيار آلان ستيرن ليكون الباحث الرئيسي. وعلى متن الطائرة، بالإضافة إلى الأدوات العلمية، تم وضع العلم الأمريكي ورموز أرضية أخرى، بالإضافة إلى 30 جرامًا من رماد قبر كلايد، مكتشف بلوتو.

أدوات مهمة بلوتو

تم تركيب 7 أجهزة على المسبار:

• أليس هو مطياف للأشعة فوق البنفسجية يقوم بتحليل تكوين وبنية الغلاف الجوي، ويبحث أيضًا عن طبقات الغلاف الجوي حول حزامي شارون وكيبر.
• LORRI هي كاميرا تلسكوبية تجمع معلومات حول التأثيرات على مسافات كبيرة.
• PEPSSI هو مطياف الجسيمات النشطة الذي يحدد تكوين وكثافة البلازما في الغلاف الجوي للكوكب.
• رالف هو جهاز تصوير/مطياف بصري وحراري يعمل بالأشعة تحت الحمراء ينتج اللون والتركيب والخريطة الحرارية.
• REX - يحدد تكوين ودرجة حرارة الغلاف الجوي.
• SDC (تم إنشاؤه بواسطة الطلاب) - يقيس الغبار الكوني.
• SWAP هو مطياف يكتشف المقذوفات الجوية ويراقب الاتصال بين بلوتو والرياح النجمية.

إطلاق المهمة إلى بلوتو

بسبب مشاكل الطقس، تم إرسال الجهاز بعد يومين من الموعد المقرر (19 يناير) في عام 2006. أقلعت من قاعدة كانافيرال الجوية وانطلقت بسرعة قصوى تبلغ 16.5 كم/ث. استغرق الأمر 9 ساعات فقط للوصول إلى مدار القمر. لكنها لم تحطم الرقم القياسي لمركبة فوييجر 1 التي بلغت سرعتها 17.145 كيلومترا في الثانية.

النظام الشمسي الداخلي

تم قضاء شتاء عام 2006 في تحليل وظائف الأدوات. وفي 7 أبريل، طار بالقرب من المريخ بسرعة 21 كم/ثانية. وفي هذه اللحظة ابتعد الجهاز عن النجم بمقدار 243 مليون كيلومتر. وفي يونيو، اندفع بالقرب من الكويكب 132524 AP على مسافة 101867 كم. ساعد جهاز رالف في التقاط الصور وتحديد قطرها 2.5 كم. يمكن العثور على بلوتو في الصورة السفلية.

وفي سبتمبر/أيلول، قامت نيو هورايزنز بتصوير الكوكب القزم البعيد للمرة الأولى. في هذا الوقت كان يختبر لوري. تم التقاط الصور على مسافة 4,200,000,000 كم.

النظام الشمسي الخارجي

ظهرت الصور الأولى لكوكب المشتري في سبتمبر 2006 على مسافة 291 مليون كيلومتر. في يناير، وصلت لقطات الأشعة تحت الحمراء لكاليستو. وفي عام 2007، اقتربت الآلية من أوروبا على ارتفاع 2,964,860 كيلومترًا واستخدمت جاذبية المشتري. وقد ساعد ذلك على التسارع بمقدار 4 كم/ثانية وتقليل زمن الرحلة بمقدار 3 سنوات.

أصبح كوكب المشتري بمثابة بروفة، مما ساعد الجهاز على فحص جميع المعدات والاتصالات ومخزن الذاكرة المؤقت.

وفي كوكب المشتري، كان الأمر الأكثر أهمية هو مراقبة الظروف الجوية وتحليل بنية ومكونات الغطاء السحابي. وكان من الممكن دراسة التأثيرات الإشعاعية الناتجة عن الطاقة الحرارية في المناطق القطبية، وكذلك العواصف القوية. لأول مرة، تم التقاط البقعة الحمراء العظيمة وحلقاتها الباهتة عن قرب.

السفر عبر كوكب المشتري جعل من الممكن دراسة بنية وحركة نفاثات الغاز على القمر آيو. أمكن حساب انبعاثات بركان تفاشتار الممتد على مسافة 330 كيلومترا من السطح. أظهر مسح الأشعة تحت الحمراء 36 تكوينًا بركانيًا آخر.

قامت LEISA بتحليل الطبقة السطحية من كاليستو، موضحة بالضبط كيف تؤثر ظروف الإضاءة والمشاهدة على بيانات الأشعة تحت الحمراء للقشرة الجليدية السطحية.

وبعد أن اجتاز الجهاز كوكب المشتري، قضى معظم وقته في طريقه إلى بلوتو في حالة سبات. وهكذا تجاوز زحل (2008) وأورانوس (2011). وفي عام 2014، استيقظ، وقام الفريق بتنشيط معايرة الأجهزة وتعديلات المسار. وفي 24 أغسطس، مر بالقرب من كوكب نبتون.

مهمة نيوهورايزنز تلتقي بلوتو

في عام 2015، كان لدينا موعد طال انتظاره مع القزم الصغير بلوتو. وفي 31 يناير، التقط المسبار عدة صور على مسافة 203 مليون كيلومتر، حيث تم عرض الكوكب وشارون. تبع ذلك لقطات لـ Nyx وHydra (201.000.000)، ثم Kerberos وStyx.

في 4 يوليو، انقطع الاتصال بسبب وجود خلل في البرنامج ودخل الجهاز في الوضع الآمن. وفي اليوم التالي، تم تصحيح الخلل، وواصل المسبار طريقه. أجرى الجهاز أقرب تمريرة له في 14 يوليو. في هذه اللحظة، التقط العلماء صورًا بأعلى جودة وأكثرها تفصيلاً وجمعوا كمية هائلة من المعلومات.

المسبار الآن في طريقه إلى حزام كويبر. وتتمثل مهمته في دراسة جسم أو جسمين يقعان على مسار المسار. تم بالفعل اختيار ثلاثة أهداف محتملة: PT1 وPT2 وPT3. ويبلغ قطرها جميعًا ما بين 30 إلى 55 كيلومترًا، وهي صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تتبعها بواسطة المراقبة التلسكوبية. بعيد عند 43-44 AU. من الشمس. هذه أجسام فاترة وتختلف بشكل كبير في الأداء عن بلوتو.

وعلى الرغم من سرعته، إلا أن الجهاز لن يتمكن من اللحاق بركب Voyagers أبدًا. ولكن هذا ليس ضروريا، لأنه لا يزال هناك العديد من الكائنات غير المستكشفة داخل النظام. وبمساعدتها، كان من الممكن الحصول على كمية هائلة من المعلومات حول الكواكب الشمسية والنظر في الأماكن النائية.