Космический зонд «Новые горизонты» летит к границе Солнечной системы: Он покажет, что происходит в межзвездном пространстве
Зонд «Новые горизонты» летит к границе Солнечной системы и дальше.
Фото: NASA.
Американское космическое ведомство (NASA) и конкретно Элис Боумен (Alice Bowman), которая руководит миссией «Новые горизонты» (New Horizons) в Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в Мэриленде (Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Maryland), подтвердили: их зонд с одноименным названием New Horizons благополучно пробудился, проспав 321 день. В нем ничего не сломалось. Что дальше?
Пошел вон из Солнечной системы
Зонд заснул в начале августа прошлого года и до конца июня нынешнего - «отдыхал», экономя энергию. Команда «Подъем!» застала его в 9,5 миллиардов километров от Земли. Это 64 астрономические единицы (АЕ) – 64 раза, как от Земли до Солнца. Сигналы, которые посылает зонд, доходят до приемных антенн в Центре управления за 8 часов 52 минуты.
Во сне New Horizons не прекращал собирать данные со своих приборов и теперь, возобновив активную работу, начнет передавать их – всё то, что накопил за 321 день. Неожиданные открытия не исключены.
Зонд движется вон из Солнечной системы, как и его старшие «братья Вояджеры» - Voyager 1 и Voyager 2. Направляется к так называемой гелиопаузе – своеобразной границе, за которой начинается межзвездное пространство.
Гелиопауза окружает гелиосферу – область, в которой еще ощущается солнечный ветер и преобладают частицы солнечной плазмы, испускаемые нашим светилом. За границей их плотность резко снижается, а космическая радиация – поток излучения из межзвездного пространства – наоборот, усиливается. Там тоже имеется плазма, но она холоднее и плотнее «нашей». «Заграничного» излучения в ней больше.
Всеми этими подробностями ученых снабдили детекторы магнитных полей, датчики энергетических частиц, частиц плазмы, установленные на борту Voyager 1, который пересек гелиопаузу еще 2012 году.
Пробудившийся New Horizons стал третьим действующим космическим аппаратом из числа самых далеких от Земли. Очевидно, что «Пионеры», отправленные раньше, d 1970-х, уже улетели дальше, но они давно вышли из строя.
Приборы New Horizons – гораздо более чувствительные, чем те, которыми оснащены "Вояджеры", позволят более точно установить размеры гелиосферы. Когда зонд будет ее покидать, конечно.
До границы, правда, еще далеко – нужно будет преодолеть расстояние в два раза большее, чем то, которое зонд пролетел до сих пор. А пока он в одиночестве мчится внутри пояса Койпера – гигантского «бублика» на самой окраине Солнечной системы, в котором расположен Плутон — бывшая девятая планета Солнечной системы, некоторые карликовые планеты, множество каменных и ледяных глыб и пыли.
Ближайшая задача: изучить распределение водорода во внешней гелиосфере. Зонд приступит к исполнению примерно через три недели, задействовав установленный на борту ультрафиолетовый спектрограф Alice.
Пробудившийся New Horizons стал третьим действующим космическим аппаратом из числа самых далеких от Земли.
Фото: NASA.
ЧЕМ ОСОБЕННО ОН УДИВИЛ, ПОКА НЕ ЗАСНУЛ
1. Пояс Койпера больше, чем думали
Прибор Venetia Burney Student Dust Counter (SDC), определяющий концентрацию пыли в окружающем пространстве, показал: в поясе Койпера её неожиданно много. Это, по мнению астрономов может свидетельствовать о том, что область гораздо крупнее, чем они предполагали раньше – не 50 АЕ, а все 80 АЕ. Или за одним «бубликом» скрыт другой - пока не обнаруженный.
2. Океан на Плутоне. И улитки, которые выползли на поверхность
New Horizons впервые показал карликовую планету Плутон с близкого расстояния, находясь от нее всего в 12 тысячах километрах. На снимках, сделанных 14 июля 2015 года, люди увидели потрясающие пейзажи - горы, долины, ледяные поля.
На кадрах, обнародованных NASA, предстало огромное ледяное плато в форме сердца, расположенное в экваториальной области Плутона. Оно разбито на «лоскуты» - участки неправильной формы протяженностью в несколько десятков километров. Обрамлено ледяными горами, образованными скорее всего замерзшей водой и твердым угарным газом.
Ученых удивило отсутствие кратеров на поверхности. По их мнению, это свидетельствовало и о молодости плато, и о его геологической активности. Там до сих пор идут тектонические процессы.
Атмосфера Плутона оказалась гораздо обширнее и сложнее, чем это виделось с Земли. Измерения, проведенные непосредственно с зонда, показали, что азот из атмосферы Плутона распространяется более, чем на 1600 км от него. Образует своего рода шлейф.
Более всего озадачили снимки, сделанные 24 декабря 2015 года с помощью камеры высокого разрешения - Long Range Reconnaissance Imager (LORRI). На них стали видны какие-то странные объекты. Казалось, что они перемещались, оставляя следы. Один из них даже назвали улиткой за его очевидное сходство с земными собратьями.
Темный объект, отбрасывающий тень, в самом деле, можно было принять за улитку или слизняка. Позади различимы ножки, впереди - рожки. Видны были и следы, которые существо оставило.
Ученые сразу предположили: «улитки» и прочие торчащие из ровной поверхности объекты - это покрытые грязью глыбы водяного льда, которые лежат сверху. Потом уточнили: это айсберги. И не лежат они сверху, а утоплены примерно так же, как и их земные аналоги, дрейфующие в акватории полярных морей. И на Плутоне айсберги дрейфуют - только не в воде, а в замерзшем азоте. Им – слоем толщиной в несколько километров – и залито само плато.
Размер айсбергов Плутона достигает нескольких километров. Но видны лишь небольшие торчащие возвышения. Остальное - на глубине. Ведь водяной лед менее плотный, чем азотный.
В 2020 году, рассматривая всё те же снимки 2015 года, астрономы NASA нашли характерные трещины в ледяном слое на поверхности Плутона, которые, по их мнению, свидетельствовали: на глубине находится вода – жидкая вода. Она расширяется по мере превращения в лёд. Лёд трескается.
Примерно 4,5 миллиарда лет назад на Плутоне, похоже, было гораздо теплее - настолько, что вода находилась в жидком виде и покрывала всю планету.
Почему ее заморозил космический холод, загадка.
3.Сахарный снеговик в 6 миллиардах километров от Земли
В самом начале 2019 года, летая уже по поясу Койпера, New Horizons сблизился с астероидом Арракот – в то время тот носил название Ultima Thule (Край света, в переводе с латинского) и располагался более чем в 6 миллиардах километров от Земли – за орбитой Плутона. Этот объект, таким образом, стал самым дальним в Солнечной системы, рядом с которым когда-либо оказывался земной космический аппарат.
Зонд передал снимки астероида. Тот выглядел эдаким «снеговиком» - бинарным объектом, слепленным из двух округлых глыб диаметром 19 и 14 километров.
Ученых поразил цвет Арракота – красно-коричневый. Пять лет они недоумевали, откуда такой взялся. Потом разобрались, проведя соответствующие эксперименты.
Предполагая - на основе данных спектрального анализа, что астероид в основном покрыт замороженным метанолом, исследователи устроили космический холод в лаборатории – заморозили свой метанол, охладив его до -233 °C. Затем посредством мощного потока электронов они смоделировали воздействие космических лучей - будто бы радиация поливала астероид около 2 миллиардов лет. И …тот покраснел: оттенки астероидов - модельного и реального – в точности совпали.
Анализ показал, что красноту модельному Арракоту придали богатые углеродом молекулы сахаров – глюкозы, рибозы и алллозы, которые образовались в замороженном метаноле под действием излучения.
На поверхности астероида, предположительно, присутствуют еще и глицерин. На вкус астероид сладкий.
New Horizons пролил бальзам на душу сторонников панспермии – тех, которые считают, что жизнь к нам была занесена оттуда – откуда-то из Вселенной. Ведь космическая органика — сахара, обнаруженные на астероиде, входят «основными строительными блоками» в РНК – в молекулы, содержащиеся в клетках большинства форм жизни на Земле, включая людей.
СПРАВКА «КП»
Зонд отправила в полет ракета Atlas V, стартовав 19 января 2006 года. В 2007 году New Horizons совершил гравитационный маневр у Юпитера. В результате зонд достаточно разогнался для того, чтобы иметь возможность выйти за пределы Солнечной системы.
New Horizons весит чуть меньше 500 килограммов. Вдали от Солнца, где солнечные батареи неэффективны, энергию производит радиоизотопный термоэлектрический генератор на основе плутония-238. Он питает весьма экономичные научные приборы – все они потребляют менее 30 ватт.
Приборы зонда
LORRI: Высокочувствительная телекамера для детальной съемки.
Ralph: Оптический инструмент для цветного картографирования и изучения состава поверхности.
Alice: Ультрафиолетовый спектрометр для анализа атмосферы.
SWAP и PEPSSI: Спектрометры плазмы и частиц для регистрации параметров солнечного ветра.
SDC: Студенческий счетчик космической пыли.
REX: Радиопередатчик для исследования атмосферного давления и температур.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Новая загадка Красной планеты: Внутри Марса что-то жужжит и движется
Космонавты успешно приземлились: экипаж Союза МС-28 вернулся домой спустя восемь месяцев