После своего знаменитого облета Плутона в июле 2015 года космический корабль НАСА «Новые горизонты» вошел в историю во второй раз, когда на нем появился самый удаленный объект из когда-либо исследованных: 2014 MU69.
«Мы установили рекорд! Никогда прежде космический корабль не исследовал что-то так далеко», - сказал после полета обер, Алан Стерн, главный исследователь New Horizons. «Я имею в виду, подумайте об этом. Мы на миллиард миль дальше, чем Плутон, и теперь мы собираемся продолжать идти в пояс Койпера».
И Плутон, и 2014 MU69 лежат в поясе Койпера, коллекции ледяных скал, которые окружают внешние области солнечной системы. Считается, что эти объекты являются нетронутыми образцами ранней солнечной системы, выброшенными в граничную зону посредством гравитационных взаимодействий с более крупными объектами, которые вырастут в планеты. Изучение их должно раскрыть понимание того, что происходило в солнечной системе на первых этапах ее жизни.
Также известный под псевдонимом Ultima Thule (произносится как TOOL-ie), MU69 был первым объектом в космосе, который был исследован космическим кораблем, запущенным до открытия объекта.
За Плутоном
Еще в 2003 году «Планетарное обследование десятилетий» Национальной академии наук настоятельно рекомендовало, чтобы посещение Плутона включало в себя полеты небольших объектов пояса Койпера (KBO). Наблюдение за несколькими целями позволит лучше понять ранее неисследованный сегмент Солнечной системы. Новые Горизонты были запущены в 2006 году с дополнительным топливом для такого облета, и его системы электропитания и связи готовы работать на расстояниях за пределами орбиты Плутона в течение многих лет.
В 2011 году ученые миссии использовали наземные телескопы, чтобы начать поиск второй цели, но ни одно из новых открытий не было в пределах досягаемости New Horizons. В 2014 году космический телескоп Хаббл присоединился к поиску, обнаружив пять потенциальных объектов. Одним из них был MU69 2014 года, который был помечен 1110113Y после обнаружения 26 июня 2014 года, а также PT1 («потенциальная цель 1») после его повышения до одного из двух возможных пунктов назначения. В августе 2015 года команда New Horizons выбрала MU69 2014 в качестве своей следующей потенциальной цели.
«2014 MU69 - отличный выбор, потому что это именно тот древний КБО, сформированный там, где он сейчас находится на орбите, и Декадный обзор пожелал, чтобы мы пролетели мимо», - говорится в заявлении Стерна. «Более того, эта КБО стоит меньше топлива для достижения [, чем другие потенциальные цели], оставляя больше топлива для полета, для вспомогательной науки и больших запасов топлива для защиты от непредвиденных обстоятельств».
MU69 находится на расстоянии около 1 миллиарда миль (1,6 миллиарда километров) от Плутона.
В 2017 году команда New Horizons запросила у общественности предложения по прозвищу KBO в рамках информационной кампании. Окончательное решение, Ultima Thule, - это термин, используемый в средневековые времена, что означает «за пределами известного мира». Представители НАСА сообщили, что псевдоним был представлен примерно 40 разными людьми.
«MU69 - следующая Ультима Туле человечества», - сказал Стерн, когда было объявлено имя.
Прозвище вызвало споры из-за его исторического использования нацистскими предшественниками и современного использования экстремистскими группами. Тем не менее, команда New Horizons решила придерживаться псевдонима, несмотря на потенциально негативную связь.
«Я говорил это несколько раз, и я думаю, что« Новые горизонты »- это пример - один из лучших примеров в наше время - первичной разведки и термина« Ультима Туле », который очень стар, много веков, возможно, более чем Тысяча лет, это замечательный мем для исследования ", сказал Стерн после пролета. «Вот почему мы выбрали его. Я бы сказал, что только потому, что когда-то плохим парням нравился этот термин, мы не позволим им угнать его».
Перед пролетом
Астрономы использовали помощь трех разных звезд, чтобы изучить Ултиму Туле до его прибытия. Когда такой объект, как KBO, путешествует между Землей и звездой, астрономы могут использовать звездный свет для изучения удаленной цели, метод, называемый звездным затмением. Ультима Туле путешествовал между Землей и несколькими разными звездами - по одной в день - 3 июня, 10 июля и 17 июля 2017 года. Каждое событие длилось около двух секунд и было видно только из узкой полосы суши и моря на Земле.
«Это усилие - охватывающее шесть месяцев, три космических корабля, 24 портативных наземных телескопа и бортовую обсерваторию SOFIA НАСА - было самым сложным звездным затмением в истории астрономии, но мы сделали это!» Сказал Стерн. «Мы впервые увидели форму и размер MU69 2014 года, научного сокровища пояса Койпера, которое мы будем изучать чуть более 17 месяцев спустя. Благодаря этому успеху мы теперь можем планировать предстоящий облет с гораздо большей уверенностью».
Измерения всех трех наблюдений 2017 года показали, что Ultima Thule не вращалась вокруг того места, где ожидалось. И небольшой всплеск во время наблюдения 10 июля озадачил астрономов, потому что казалось, что MU69 на самом деле был двумя отдельными объектами. Вместе результаты показали, что MU69 вращался не только в космосе. Астрономы полагали, что у MU69 может быть хотя бы одна луна, и что в ней могут быть еще больше естественных спутников.
«Это может быть предвестником», - сказал Стерн во время пресс-конференции на собрании Американского геофизического союза (AGU) 2017 года. «Это может указывать на то, что на самом деле есть рой спутников от MU69».
Команда New Horizons получила последний проблеск Ultima Thule перед пролетом New Horizons. 4 августа 2018 года с Земли была видна последняя окклюзия, видимая только в Сенегале и Колумбии
«Это затмение даст нам подсказки о том, чего ожидать в Ultima Thule, и поможет нам уточнить наши планы облетов», - заявил в своем заявлении Марк Буй, руководитель оккультного мероприятия New Horizons.
Новый год, чтобы помнить
1 января 2019 года, в 12:33 по восточному поясному времени, New Horizons совершил свой исторический полет MU69. Команда ученых и инженеров собралась в Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд, чтобы позвонить в Новый год и поболеть за момент, когда космический корабль гудел в КБО. Брайан Мэй, миссионер и ведущий гитарист группы Queen, выпустил новый сингл, посвященный этому событию. Но Ультима Туле так далеко, что никто не знал наверняка, успешно ли миссия прошла успешно, пока не прошло почти 10 часов.
Во время пролета «Новые горизонты» миновали Ультиму Туле на расстоянии около 2 000 миль (3 540 км), что на 5 800 миль (9 300 км) ближе, чем у Плутона.
После пролета НАСА выпустило первые разрешенные фотографии Ултимы Туле, которые показали, что объект длиной в 21 милю (33 километра) состоит из двух примерно сферических лепестков. Пара плотно соединена на шее, где материал сияет ярче, чем вдоль остальной части объекта.
«Это снеговик, если вообще что-то», - сказал Стерн, когда было выпущено первое цветное изображение.
Команда решила назвать самый большой лепесток "Ultima" и самый маленький "Thule". Исследователи утверждают, что обе доли выглядят красными, вероятно, из-за обесцвечивания от излучения дальнего космоса. Скорее всего, пара начинала как два отдельных объекта, которые постепенно объединялись, двигаясь со скоростью менее мили в час.
«Если вы столкнулись с другой машиной на этих скоростях, вы, возможно, даже не потрудитесь заполнить страховые бланки», - сказал во время облета Джефф Мур, со-исследователь New Horizons из исследовательского центра Ames в Калифорнии.
Ультима Туле является одним из большого числа объектов, которые заполняют пояс Койпера. В конце концов, подобный материал объединился, чтобы создать луны и планеты. Изображения KBO от New Horizons помогут понять, как эти кусочки соединились для формирования солнечной системы.
«Мы думаем, что то, на что мы смотрим, это, пожалуй, самый примитивный объект, который когда-либо видел любой космический корабль, и он может представлять класс объектов, которые являются самыми старыми и самыми примитивными объектами, которые можно увидеть в любой точке нынешней Солнечной системы». "Мур сказал.
Далеко
Прежде чем «Новые горизонты» достигли своей второй цели, детали Ультимы Туле было трудно разглядеть даже через объектив космического телескопа Хаббла. Размер крошечного объекта меньше, чем 1 процент от размера Плутона, и именно поэтому крупный план New Horizons был так важен.
«Мы можем извлечь уроки из наблюдений с близкого расстояния с космического корабля, которые мы никогда не узнаем с Земли, как это наглядно продемонстрировал пролёт Плутона», - заявил член научной группы New Horizons Джон Спенсер.
«Подробные изображения и другие данные, которые New Horizons может получить из пролета KBO, революционизируют наше понимание пояса Койпера и KBO».
Компания New Horizons сделала первый снимок Ultima Thule в августе 2018 года, с первой попытки, пока на расстоянии более 100 миллионов миль (170 миллионов км). В то время цель оставалась одной из нескольких точек среди звездного поля.
Даже когда космический корабль приблизился к Ultima Thule, объект по-прежнему трудно было расшифровать, но необычный сигнал намекал на его форму и угол поворота. Даже за несколько часов до исторического события Ультима Туле отказалась раскрыть многие свои секреты. КБО осталась нерешенной, едва заполнив изображения размером в два пикселя. Что касается его тогдашней загадочной формы, Спенсер мог только сказать: «Мы знаем, что она не круглая».
Только после полета некоторые тайны были окончательно разгаданы. Оказалось, что КБО вращалась так же, как стрелки часов, обращенные к космическому кораблю, - загадка, которая была раскрыта только до полета. Близкое столкновение показало приблизительно 15-часовой период вращения.
New Horizons потребуется 20 месяцев, чтобы отправить свои данные обратно на Землю. Ученые будут годами изучать эти данные, чтобы узнать как можно больше о поясе Койпера.
И вполне вероятно, что New Horizons не прекратит получать информацию о поясе Койпера в течение достаточно долгого времени. У космического корабля должно быть достаточно топлива, чтобы посетить другую КБО. По словам Стерна, новые горизонты будут в Койпере, построенном до 2027 или 2028 года
«Было бы глупо не искать другую цель», - сказал Стерн.
Дополнительные ресурсы:
- Веб-страница НАСА 2014 года MU69
- Страница миссии НАСА "Новые горизонты"
- Блог миссии главного исследователя Алана Стерна
