New Horizons heimsækir Plútó
Sævar Helgi Bragason
11. júl. 2015
Fréttir
Klukkan 11:50 að íslenskum tíma þriðjudaginn 14. júlí flýgur New Horizons geimfar NASA framhjá dvergreikistjörnunni Plútó eftir 5 milljarða kílómetra ferðalag sem tók 91/2 ár.
New Horizons þýtur framhjá Plútó og tunglum hans á nærri 50.000 km hraða á klukkustund (13,8 km/s), en á þeim hraða væri hægt að ferðast frá Reykjavík til Akureyrar á um 20 sekúndum. Geimfar hefur aldrei áður heimsótt jafn fjarlægan hnött.
Helstu markmið New Horizons eru að kortleggja jarðfræði Plútós og tunglsins Karons, varpa ljósi á efnasamsetningu þeirra og kanna örþunnan lofthjúp Plútós. Um borð eru sjö mælitæki.
Framhjáflugið
|
Þriðjudaginn 14. júlí flýgur New Horizons geimfarið framhjá Plútó. Geimfarið verður næst Plútó kl. 11:50 að íslenskum tíma, þá í um 12.500 km hæð yfir yfirborðinu. Örlítil „sýnishorn“ af bestu myndunum/gögnunum verða send til Jarðar strax daginn eftir Restin kemur svo smám saman og verður ekki öll búin að berast fyrr en seint á næsta ári. Mynd: Hermann Hafsteinsson/Stjörnufræðivefurinn eftir fyrirmynd NASA.
|
Árið 2009 var hver einasta sekúnda í framhjáfluginu skipulögð í þaula. Á meðan heimsókninni stendur snýr geimfarið sér og beinir mælitækjum sínum að Plútó, Karon, Nix og Hýdru á víxl, allt til þess að afla eins mikilla gagna og unnt er.
Seinasta myndin af Plútó í heild sinni berst frá geimfariu kl. 03:15 að íslenskum tíma aðfaranótt 14. júlí. Næstu 22 klukkustundir eftir það heyrist ekki bofs frá geimfarinu svo það geti einbeitt sér að gagnaöflun.
New Horizons verður næst Plútó klukkan 11:50 að íslenskum tíma þriðjudaginn 14. júlí, þá í aðeins um 12.500 km hæð yfir yfirborðinu. Fjórtán mínútum síðar er geimfarið næst Karon í um 28.900 km fjarlægð.
Þegar best lætur tekur New Horizons litmyndir af Plútó með um 0,5 km upplausn á pixel og svarthvítar með allt að 100 metra upplausn á pixel. Vegna meiri fjarlægðar verða myndir af Karoni í minni upplausn.
Geimfarið heldur áfram mælingum og myndatökum þegar það fjarlægist Plútó. LORRI myndavélinni verður beint að brún hans í leit að háskýjum eða mistri hátt í lofthjúpnum.
Um það bil klukkustund eftir mestu nálægð flýgur New Horizons inn í skugga Plútós og í skugga Karons einum og hálfum tíma eftir það. Þá verður geimfarið í vari frá Jörðinni og verður sá tími nýttur til að rannsaka lofthjúpa Plútós og Karons, t.d. með hjálp útvarpssendinga sem lögðu af stað frá Jörðinni á hárréttu augnabliki fjórum og hálfum klukkutíma fyrr. Alice litrófsritinn fylgist með sólarljósinu berast í gegnum lofthjúpinn og efnagreinir hann út frá áhrifum hans á litróf sólar.
Karon varpar ljósi á suðurpól Plútós
 |
Teikning listamanns af „Karonsskini“ yfir suðurpól Plútós. Mynd: JHUAPL/SwRI
|
Plútó liggur nánast á hliðinni eins og Úranus. Þegar New Horizons flýgur framhjá er sumar á norðurhvelinu en vetur á suðurhvelinu.
Sólin hefur ekki sést frá suðurpól Plútós í 20 ár og mun ekki bregða birtu á pólinn í 80 ár til viðbótar. Eina tíran er frá stjörnum himinhvolfsins og tunglskin frá Karoni.
Frá Plútó séð er Karon sjö sinnum stærri á himninum en Máninn okkar. Þrátt fyrir að vera upplýst af sól sem er þúsund sinnum daufari en frá Jörðu séð, er Karon aðeins fimm sinnum daufari en fullt tungl vegna nálægðar við Plútó og íssins á yfirborðinu.
Þessi daufa birta lýsir upp suðurpólinn, rétt eins og Máninn lýsir upp nóttina á Jörðinni, og mun New Horizons ná myndum af honum með hjálp „Karonsskins“ þegar geimfarið er komið framhjá Plútó.
Plútó og Karon snúst hvor um annan og sjálfa sig í leiðinni á 6 dögum og 10 klukkustundum. Þetta þýðir að Plútó snýr alltaf sömu hliðinni að Karon og öfugt. Karon sést því aðeins frá öðrum helmingi Plútós.
Þegar New Horizons flýgur framhjá munum við því aðeins sjá aðra hlið beggja hnatta. Þremur og hálfum degi fyrr, þegar hin hliðin sneri að New Horizons, var geimfarið enn í nokkurra milljón km fjarlægð — of langt í burtu til að greina vel smáatriði á yfirborðinu.
Hvað um önnur tungl? Þegar New Horizons var hannað og smíðað vissu menn aðeins um eitt tungl við Plútó. Ári fyrir geimskot fann Hubblessjónaukinn tvö önnur tungl, Nix og Hýdra.
Árin 2011 og 2012 fundust tvö smátungl til viðbótar, Kerberos og Styx. New Horizons mun ná myndum af öllum tunglunum úr fjarlægð en bestu myndirnar verða af Nix.
Gögn berast ekki strax til Jarðar
 |
Teikning af New Horizons fljúga framhjá Plútó.
|
Nærri 9 klukkustundum eftir framhjáflugið tekur New Horizons sér hlé á mælingum til að senda sýnishorn af myndum og gögnum til Jarðar.
Plútó er óralangt í burtu — um það bil 4,7 milljarða km frá Jörðinni þegar New Horizons flýgur framhjá. Gögn eru því tæplega 4½ klukkustund að berast frá geimfarinu til Jarðar.
Útvarpsmerki frá geimfarinu eru dauf og gagnaflutningurinn aðeins 1 kílóbit á sekúndu. Ein mynd frá LORRI myndavélinni er um 2,5 MB svo það tekur tæplega 50 mínútur að senda eina slíka mynd heim.
Búist er við að fyrstu myndir verði komnar til Jarðar klukkan 01:09 að íslenskum tíma aðfaranótt miðvikudagsins 15. júlí.
Að þessu loknu halda rannsóknir áfram næstu tvo mánuði. Hinn 14. september byrjar geimfarið að senda öll gögn óþjöppuð til Jarðar og er búist við því ljúki í nóvember 2016. Heildargagnaflutningurinn tekur því um eitt og hálft ár.
Eðlilega vill enginn bíða svona lengi, svo New Horizons mun senda 1% af helstu gögnum sínum til Jarðar til 20. júlí, þar á meðal fjórtan LORRI nærmyndir og tvær Ralph myndir af Plútó, Karon, Nix og Hýdru.
Ferðalaginu ekki lokið
Ferðalagi New Horizons lýkur ekki eftir heimsóknina til Plútós 14. júlí. Síðar á þessu ári ræsir geimfarið eldflaugina sína og kemur sér á rétta braut til nýfundins íshnattar í Kuipersbeltinu. Geimfarið flýgur framhjá honum síðla árs 2018 eða snemma árs 2019.
Með smá heppni gæti geimfarið heimsótt annan hnött í Kuipersbeltinu stuttu síðar.
Tengt efni
- Sævar Helgi Bragason
New Horizons heimsækir Plútó
Sævar Helgi Bragason 11. júl. 2015 Fréttir
Klukkan 11:50 að íslenskum tíma þriðjudaginn 14. júlí flýgur New Horizons geimfar NASA framhjá dvergreikistjörnunni Plútó eftir 5 milljarða kílómetra ferðalag sem tók 91/2 ár.
New Horizons þýtur framhjá Plútó og tunglum hans á nærri 50.000 km hraða á klukkustund (13,8 km/s), en á þeim hraða væri hægt að ferðast frá Reykjavík til Akureyrar á um 20 sekúndum. Geimfar hefur aldrei áður heimsótt jafn fjarlægan hnött.
Helstu markmið New Horizons eru að kortleggja jarðfræði Plútós og tunglsins Karons, varpa ljósi á efnasamsetningu þeirra og kanna örþunnan lofthjúp Plútós. Um borð eru sjö mælitæki.
Framhjáflugið
Árið 2009 var hver einasta sekúnda í framhjáfluginu skipulögð í þaula. Á meðan heimsókninni stendur snýr geimfarið sér og beinir mælitækjum sínum að Plútó, Karon, Nix og Hýdru á víxl, allt til þess að afla eins mikilla gagna og unnt er.
Seinasta myndin af Plútó í heild sinni berst frá geimfariu kl. 03:15 að íslenskum tíma aðfaranótt 14. júlí. Næstu 22 klukkustundir eftir það heyrist ekki bofs frá geimfarinu svo það geti einbeitt sér að gagnaöflun.
New Horizons verður næst Plútó klukkan 11:50 að íslenskum tíma þriðjudaginn 14. júlí, þá í aðeins um 12.500 km hæð yfir yfirborðinu. Fjórtán mínútum síðar er geimfarið næst Karon í um 28.900 km fjarlægð.
Þegar best lætur tekur New Horizons litmyndir af Plútó með um 0,5 km upplausn á pixel og svarthvítar með allt að 100 metra upplausn á pixel. Vegna meiri fjarlægðar verða myndir af Karoni í minni upplausn.
Geimfarið heldur áfram mælingum og myndatökum þegar það fjarlægist Plútó. LORRI myndavélinni verður beint að brún hans í leit að háskýjum eða mistri hátt í lofthjúpnum.
Um það bil klukkustund eftir mestu nálægð flýgur New Horizons inn í skugga Plútós og í skugga Karons einum og hálfum tíma eftir það. Þá verður geimfarið í vari frá Jörðinni og verður sá tími nýttur til að rannsaka lofthjúpa Plútós og Karons, t.d. með hjálp útvarpssendinga sem lögðu af stað frá Jörðinni á hárréttu augnabliki fjórum og hálfum klukkutíma fyrr. Alice litrófsritinn fylgist með sólarljósinu berast í gegnum lofthjúpinn og efnagreinir hann út frá áhrifum hans á litróf sólar.
Karon varpar ljósi á suðurpól Plútós
Plútó liggur nánast á hliðinni eins og Úranus. Þegar New Horizons flýgur framhjá er sumar á norðurhvelinu en vetur á suðurhvelinu.
Sólin hefur ekki sést frá suðurpól Plútós í 20 ár og mun ekki bregða birtu á pólinn í 80 ár til viðbótar. Eina tíran er frá stjörnum himinhvolfsins og tunglskin frá Karoni.
Frá Plútó séð er Karon sjö sinnum stærri á himninum en Máninn okkar. Þrátt fyrir að vera upplýst af sól sem er þúsund sinnum daufari en frá Jörðu séð, er Karon aðeins fimm sinnum daufari en fullt tungl vegna nálægðar við Plútó og íssins á yfirborðinu.
Þessi daufa birta lýsir upp suðurpólinn, rétt eins og Máninn lýsir upp nóttina á Jörðinni, og mun New Horizons ná myndum af honum með hjálp „Karonsskins“ þegar geimfarið er komið framhjá Plútó.
Plútó og Karon snúst hvor um annan og sjálfa sig í leiðinni á 6 dögum og 10 klukkustundum. Þetta þýðir að Plútó snýr alltaf sömu hliðinni að Karon og öfugt. Karon sést því aðeins frá öðrum helmingi Plútós.
Þegar New Horizons flýgur framhjá munum við því aðeins sjá aðra hlið beggja hnatta. Þremur og hálfum degi fyrr, þegar hin hliðin sneri að New Horizons, var geimfarið enn í nokkurra milljón km fjarlægð — of langt í burtu til að greina vel smáatriði á yfirborðinu.
Hvað um önnur tungl? Þegar New Horizons var hannað og smíðað vissu menn aðeins um eitt tungl við Plútó. Ári fyrir geimskot fann Hubblessjónaukinn tvö önnur tungl, Nix og Hýdra.
Árin 2011 og 2012 fundust tvö smátungl til viðbótar, Kerberos og Styx. New Horizons mun ná myndum af öllum tunglunum úr fjarlægð en bestu myndirnar verða af Nix.
Gögn berast ekki strax til Jarðar
Nærri 9 klukkustundum eftir framhjáflugið tekur New Horizons sér hlé á mælingum til að senda sýnishorn af myndum og gögnum til Jarðar.
Plútó er óralangt í burtu — um það bil 4,7 milljarða km frá Jörðinni þegar New Horizons flýgur framhjá. Gögn eru því tæplega 4½ klukkustund að berast frá geimfarinu til Jarðar.
Útvarpsmerki frá geimfarinu eru dauf og gagnaflutningurinn aðeins 1 kílóbit á sekúndu. Ein mynd frá LORRI myndavélinni er um 2,5 MB svo það tekur tæplega 50 mínútur að senda eina slíka mynd heim.
Búist er við að fyrstu myndir verði komnar til Jarðar klukkan 01:09 að íslenskum tíma aðfaranótt miðvikudagsins 15. júlí.
Að þessu loknu halda rannsóknir áfram næstu tvo mánuði. Hinn 14. september byrjar geimfarið að senda öll gögn óþjöppuð til Jarðar og er búist við því ljúki í nóvember 2016. Heildargagnaflutningurinn tekur því um eitt og hálft ár.
Eðlilega vill enginn bíða svona lengi, svo New Horizons mun senda 1% af helstu gögnum sínum til Jarðar til 20. júlí, þar á meðal fjórtan LORRI nærmyndir og tvær Ralph myndir af Plútó, Karon, Nix og Hýdru.
Ferðalaginu ekki lokið
Ferðalagi New Horizons lýkur ekki eftir heimsóknina til Plútós 14. júlí. Síðar á þessu ári ræsir geimfarið eldflaugina sína og kemur sér á rétta braut til nýfundins íshnattar í Kuipersbeltinu. Geimfarið flýgur framhjá honum síðla árs 2018 eða snemma árs 2019.
Með smá heppni gæti geimfarið heimsótt annan hnött í Kuipersbeltinu stuttu síðar.
Tengt efni
Plútó
Karon
New Horizons
- Sævar Helgi Bragason