New Horizons

Z Multimediaexpo.cz

Crystal Clear kworldclock.png   Tento článek se zabývá probíhající vesmírnou misí.
  Obsah a styl článku se může průběžně měnit – podle vývoje celé mise. 		Crystal Clear launch.png


New Horizons (červenec 2015)

New Horizons (česky Nové obzory) je americká planetární sonda, určená k průzkumu trpasličí planety Pluto, jejích měsíců a dosud neurčených transneptunických těles (TNO). Je to první expedice v rámci nového rámcového programu NASA New Frontiers. Sondu postavila a provozuje Laboratoř aplikované fyziky (APL), Laurel, MD (USA) při Johns Hopkins University. Projekt v rámci programu New Frontiers financuje ředitelství vědeckých misí (Science Mission Directorate) při ústředí NASA, Washington, DC. Vývoj vědeckého vybavení koordinuje Southwest Research Institute (SwRI), Boulder, CO (USA).

Obsah

Popis sondy

Schéma sondy shora. Experimenty označeny červeně (NASA/APL)
Schéma sondy zdola. Experimenty označeny červeně (NASA/APL)

Tříose nebo rotací stabilizovaná sonda tvaru nízkého nepravidelného šestibokého hranolu o rozměrech základny přibližně 2,1 (resp. 2,7 m včetně RTG) × 1,8 m a výšce 0,7 m (2,2 m včetně anténního systému a adaptéru pro připojení k nosné raketě) je vybavena radioizotopovým termoelektrickým generátorem RTG (Radioisotope Thermolectric Generator), dodávajícím na počátku mise 240 W (v roce 2015 minimálně 200 W) elektrické energie. Jako zdroj slouží 11 kg oxidu plutoničitého 238PuO2. Sonda nese sedm vědeckých experimentů o celkové hmotnosti 30 kg, a to:

  • vysokorozlišující spektrometr Alice pro extrémní a vzdálenou ultrafialovou oblast (spektrální rozsah 50 – 180 nm, 1024 kanálů);
  • souprava kamer Ralph, kterou tvoří:
    • kamery MVIC (Multispectra Visible Imaging Camera) pro viditelnou oblast (prostorové rozlišení 250 m na vzdálenost 10 000 km), a to:
      • tři panchromatické kamery s detekčními prvky CCD;
      • čtyři barevné kamery s detekčními prvky CCD;
  • infračervený zobrazující spektrometr LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array) pro mapování rozložení N2, CH4, CO, H2O a organických látek;
  • rádiový experiment REX (Radio Science Experiment) pro:
    • studium vlastností atmosféry Pluta ze změn rádiových vln během rádiového zákrytu sondy za planetou;
    • měření rádiového záření Pluta a dalších těles sluneční soustavy;
  • dlouhofokální kamera LORRI (Long Range Reconnaisance Imager) pro snímkování Pluta a dalších těles sluneční soustavy (prostorové rozlišení 50 m na vzdálenost 10 000 km);
  • přístroj SWAP (Solar Wind at Pluto) pro studium interakce planety se slunečním větrem, který tvoří:
    • analyzátor plasmatu RPA (Retarding Potential Analyzer);
    • elektrostatický analyzátor nabitých částice ESA (Electrostatic Analyzer);
  • analyzátor energetických částic PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation);
  • detektor kosmických prachový částic SDC (Student Dust Counter).

Řízení sondy zajišťuje procesor typu Mongoose V (taktová frekvence 12 MHz). Vědecká a technická data jsou zaznamenávána do dvou polovodičových velkokapacitních pamětí s kapacitou 2 × 64 Gbit. Komunikační systém sond pracuje v pásmu X (8 GHz, maximální přenosová rychlost od Pluta 960 bit/s). Předpokládá se, že přenos veškerých dat z průletu kolem Pluta bude trvat 16 měsíců. Sonda je dále vybavena 12 motorky na jednosložkové kapalné pohonné látky (hydrazin) o tahu 12 × 0,8 N a 4 silnějšími motorky na stejné pohonné látky o tahu 4 × 4,4 N; motorky jsou rozděleny do dvou nezávislých okruhů po 8 motorcích. Motorky slouží k udržování orientace během zkoumání planet a během korekčních manévru; většinu doby přeletu meziplanetárním prostorem je orientace udržována rotací sondy rychlostí přibližně 5 obr/min. Pro zjišťování orientace v prostoru slouží inerciální plošina IMU (Inertial Measurement Unit) a systém sledovačů hvězd.

Let sondy je po technické stránce řízen ze střediska MOC (Mission Operations Center), umístěného v areálu Johns Hopkins University, Laurel, MD. Práci vědeckých přístrojů na palubě zajišťuje středisko SOC (Science Operations Center) na Southwest Research Institute, Boulder, CO. Spojení zajišťuje celosvětová síť sledovacích stanic dálkového kosmického spojení DSN (Deep Space Network) organizace NASA.

Průběh letu

The media player is loading... Prehravac se nahrava...

Start celé mise – New Horizons (2006)

Nosná raketa typu Atlas V model 551 (výr. č. AV-010) s urychlovacím třetím stupněm Star 48 vzlétla po několika odkladech, způsobených převážně špatným počasím, z rampy SLC-41 kosmodromu Eastern Test Range na Floridě 19. ledna 2006 v 19:00:00 světového času (UT). V 19:41:41 UT třetí stupeň navedl užitečné zatížení na hyperbolickou únikovou dráhu ze zemského gravitačního pole a v 19:44:55 UT se od tohoto stupně sonda oddělila a nastoupila samostatnou pouť k Jupiteru a dále k Plutu. Stala se tak zatím nejrychleji se pohybujícím umělým kosmickým tělesem v zemském gravitačním poli. Kolem 04:00 UT dne 20. ledna sonda překročila dráhu Měsíce a 78 dní po startu (7. dubna) překročila dráhu Marsu.

Pás planetek

Průzkum objektů v pásu planetek mezi drahou Marsu a Jupiteru nebyl plánován z důvodu úspory pohonných hmot, které by se daly později lépe využít pro průzkum těles Kuiperova pásu. Později po startu tým sondy zkoumal dráhu letu, zda se některý asteroid nebude nacházet v dosahu přístrojů. V květnu 2006 bylo zjištěno, že se sonda 13. června přiblíží k malé planetce s provizorním označením 2002 JF56. Největší přiblížení nastalo ve 4:05 UT na vzdálenost 101 867 kilometrů. Asteroid byl snímkován kamerou Ralph (použití LORRI nebylo v tu chvíli možné kvůli blízkosti Slunce), řídící tým ověřil funkčnost kamery a schopnost sondy sledovat rychle se pohybující cíl. Průměr asteroidu je přibližně 2,5 km.[1][2][3]

Průlet okolo Jupitera

28. února 2007 sonda prolétla kolem Jupitera ve vzdálenosti 2,3 miliónu km rychlostí 21 km.s-1 (vzhledem k Jupiteru). Při průletu pořídila pomocí kamery (LORRI) snímky jeho povrchu a snímky některých jeho měsíců – Io, Europy a Ganymedu. Na snímcích měsíce Io, pořízených 26. února 2007, zachytila sonda erupci vulkánu Tvashtar, jejíž prachový sloupec dosahoval přibližně 240 km nad povrch měsíce[4].

Úspěšný průběh letu kolem Pluta

Snímek dvojice Pluto–Charon (26. června 2015)
Průběh průlety New Horizons kolem Pluta

Dne 6. prosince 2014 byla sonda probuzena z hibernace, která začala 29. srpna 2014, a následně se začala připravovat na plánovaný průlet kolem Pluta.[5] V průběhu přeletu mezi Jupiterem a Plutem bude většina systémů sondy a veškeré vědecké přístroje hibernovány a budou zapojovány přibližně jednou ročně ke komplexnímu zjištění jejich technického stavu.

Dne 15. ledna 2015 sonda New Horizons zahájila závěrečnou fázi přiblížení k Plutu.

Dne 14. července 2015 11:49 UTC (07:49 EDT), proletěla sonda ve vzdálenosti 12 520 km (7800 mi) od povrchu Pluta[6][7] a stala se vůbec první kosmickou lodí zkoumající Pluto. O několik hodin později, v 00:52:37 UTC (20:52:37 EDT), NASA přijala úspěšně první zprávu ze sondy po mimořádně očekávaném průletu. Inženýrské data ukazují, že průletu byla úspěšný a sonda pracovala, ve všech parametrech, přesně jak bylo očekáváno.

Sledování Pluta začalo pět měsíců před největším přiblížení a bude pokračovat až jeden měsíc po něm. Dálkové snímkování pořídí globální mapu Pluta a Charona s rozlišením 40 km. Kolem měsíce Charonu by měla proletět ve vzdálenosti 27 000 km rychlostí přibližně 14 km/s. Během největšího přiblížení by přístroje měly pořídit snímky s rozlišením až 25 m/pixel, čtyřbarevnou celkovou mapu viditelné strany s rozlišením 1,6 km, celkovou infračervenou spektrální mapu s rozlišením 7 km/pixel a 0,6 km/pixel pro vybrané oblasti.

Expedice pak má pokračovat až do roku 2020. Během této doby se bude pohybovat oblastí Kuiperova pásu, kde se počítá s průzkumem dosud nestanovených transneptunských objektů.

Zajímavosti

  • Sonda nese kompaktní disk se 430 000 jmény zájemců, kousek lodi SpaceShipOne [1] a vedle dalších předmětů i vlajku Spojených států.
  • Vedoucí vědců Alan Stern potvrdil, že sonda nese i popel objevitele Pluta Clyda Tombaugha.
  • Sonda je tělesem, kterému byla při vypuštění ze Země udělena nejvyšší úniková rychlost.[8] Těsně po vypuštění byla její relativní rychlost vůči zemi 16,21 km/s tedy 58 350 km/h.
  • Sonda New Horizons byla vypuštěna jen několik měsíců před tím, než astronomové na kongresu v Praze reklasifikovali Pluto jako trpasličí planetku. Někteří členové týmu New Horizons, jako Alan Stern, s tímto nesouhlasí a považují Pluto dál za planetu.
  • Nově objevené měsíce Pluta, Nix a Hydra, mají iniciály N a H, stejně jako mise New Horizons.

Reference

  1. ↑ STERN, Alan. A Summer's Crossing of the Asteroid Belt [HTML]. Johns Hopkins APL, [cit. 2007-07-28]. Dostupné online.
  2. ↑ JF56 Ecounter, Encounter Date 13 June 2006 UT International Astronomical Union, [cit. 2007-07-28]. Dostupné online.
  3. ↑ Johns Hopkins APL – New Horizons Tracks an Asteroid (anglicky)
  4. ↑ Česká astronomická společnost
  5. ↑ WALL, Mike. NASA Pluto Probe to Wake From Hibernation Next Month [online]. Space.com, [cit. 2014-11-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. ↑ New York Times – NASA’s New Horizons Spacecraft Sends Signal From Pluto to Earth (anglicky, retrieved July 14, 2015)
  7. ↑ Dunn, Marcia (14 July 2015). "Pluto close-up: Spacecraft makes flyby of icy, mystery world". AP News (anglicky)
  8. ↑ http://www.aerospaceweb.org/question/spacecraft/q0260.shtml

Externí odkazy


Flickr.com nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
New Horizons
Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
New Horizons
Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/New_Horizons“