14 июля в 11 часов 50 минут по всемирному времени (14:50 по Москве) состоится событие, которого ждали с января 2006 года, а готовили еще раньше. Космический аппарат New Horizons пролетит на расстоянии около 12,5 тысяч километров от Плутона. По космическим меркам это очень малое расстояние, примерно в 30 раз меньше, чем от Земли до Луны. Приборы New Horizons смогут различать на поверхности Плутона объекты размером до 70 метров. В течение восьми дней автоматический межпланетный аппарат в непосредственной близости будет собирать информацию о Плутоне, а передача ее на Землю продлится до конца 2016 года. New Horizons же в это время отправится исследовать другие объекты пояса Койпера.
Пока миссия проходит достаточно гладко, если не считать компьютерного сбоя, случившегося 4 ноября. Бортовой компьютер New Horizons совершил ошибку, пытаясь выполнять сразу две задачи: получение новых команд и архивирования накопленных данных. Он перешел в «безопасный режим», управление космической станцией осуществлял резерный компьютер. Связь с New Horizons была потеряна на 81 минуту. Хотя радиосигналы от Земли до аппарата идут четыре с половиной часа, с этой проблемой удалось справиться. Сейчас, как утверждают специалисты, все вновь под контролем. 7 июня компьютер приступил к выполнению программы сближения, одновременно производятся новые снимки поверхности Плутона при помощи бортовых инструментов Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) и Ralph.
После открытия Плутона в 1930 году он был лишь точкой, видимой в телескоп. Астрономы смогли узнать лишь общие сведения о нем: параметры орбиты, размеры, количество спутников. Теперь же благодаря приближению автономного космического аппарата Плутон уже превратился в объект со множеством индивидуальных черт. Уже сейчас, благодаря переданным на Землю фотографиям, мы узнали значительно больше о рельефе Плутона. С каждым днем расстояние до цели уменьшалось, а передаваемая информация становилась все более интересной.
8 июля НАСА опубликовало очередную порцию фотографий Плутона, на основе которых была составлена карта карликовой планеты. Вариант карты сделали даже доступным пользователям программы Google Earth, пообещав в дальнейшем обновлять ее более качественными вариантами. Снимки, использованные в нынешнем варианте, сделаны в период с 27 июня по 3 июля.
Карта Плутона
На данный момент перед нами персикового цвета поверхность с пятнами разной яркости. Есть участки со светлым фоном, но куда больше темных пятен, протяженность самого большого из них, находящегося на экваторе планеты, составляет три тысячи километров. Ученые предполагают, что различия объясняются соотношением замерзших азота, метана, оксида углерода и воды, покрывающих поверхность Плутона. Самая светлая область, также находящаяся в экваториальной зоне и имеющая диаметр около 1,6 тысячи километров, состоит в преимущественно из замерзшего азота. Области, показанные на фотографиях персиковым цветом, богаты твердым метаном, а в темных областях присутствуют толины – органические молекулы, которые образуются из молекул метана под действием ультрафиолетового излучения.
Планетолог Энди Ривкин (Andy Rivkin) из Университета Джонса Хопкинса, комментируя полученные изображения, говорит, что в образовании темных областей возможно задействована реакция обратной связи. Темные участки поверхности поглощают больше ультрафиолетового солнечного излучения, что вызывает образование большего количество толинов и еще большее потемнение.
Еще одним фактором в распределении этих областей могут оказаться атмосферные процессы на Плутоне. Льды могут в определенных участках испариться, а затем вновь перейти из газообразного состояния в твердое. В таком случае информация о распределении областей разной яркости очень важна для изучения времен года на Плутоне. Так как ось вращения планеты сильно наклонена, там должна быть ярко выраженная смена сезонов.
Некоторые объекты на карте, возможно, оказываются уже элементами рельефа. В частности, на фотографиях есть нечто, напоминающее кратер. Однако выяснить его природу ученые надеются, получив снимки, сделанные с еще более близкого расстояния.
Их надежды уже начали сбываться, так как 9 июля New Horizons сделал новые фотографии. Они черно-белые, так как получены при помощи инструмента Long Range Reconnaissance Imager (LORRI). В отличие от инструмента Ralph он не дает цветные снимки, зато обладает большей разрешающей способностью. Исследователям удалось рассмотреть темную зону на экваторе, которой они дали название «Кит», а также продолжение ее – «Хвост кита». К северу от экватора замечена крупная многоугольная форма рельефа.
Поверхность Плутона по фотографиям 9 июля
Прошло всего два дня, и снимки сделанные 11 июля позволили разглядеть новые детали. На них виден круглый объект диаметров 96,5 километров, который, скорее всего, представляет собой ударный кратер.
Поверхность Плутона по фотографиям 11 июля
Орбита аппарата New Horizons рассчитана так, что после максимального сближения он пролетит в тени Плутона и его самого большого спутника Харона. Это позволит наблюдать прохождение солнечных лучей вблизи обоих небесных тел, чтобы изучить состав их атмосфер. Для этого будет использован ультрафиолетовый спектрометр Alice, аналогичный тому, что установлен на космическом аппарате Rosetta. Спектрометр энергетических частиц PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) должен будет регистрировать атомы, которые покидают атмосферу Плутона и Харона и превращаются в заряженные ионы при взаимодействии с солнечным ветром. В итоге исследователи смогут определить скорость утечки атмосферы.
Харон для исследователей не менее интересная цель, чем Плутон. Этот спутник всего лишь в два раза меньше своей планеты размеру и в десять раз по массе. Общий центр тяжести Плутона и его спутника лежит вне Плутона, что очень необычно. Пару Плутон – Харон многие ученые называют двойной планетной системой. С поверхности Плутона Харон выглядит в семь раз больше, чем Луна с Земли. Сейчас ученые надеются с помощью информации полученной аппаратом New Horizons больше узнать о происхождении этой пары небесных тел и их взаимном влиянии. На уже полученных снимках Харон выглядит более серым по сравнению с персиковым Плутоном. Энди Ривкин объясняет это различием в массе, а значит и в силе притяжения Плутона и Харона. На Хароне гравитация достаточно сильна, чтобы сохранить водяной лед, но слишком слаба, чтобы предотвратить утечку метана в окружающее пространство.
На полученных 11 июля фотографиях Харона ученые увидели темную область вокруг северного полюса. Также там видна как минимум два круглых объекта, которые могут быть ударными кратерами, и два вероятных каньона.
Харон на фотографии 11 июля
За время работы New Horizons в окрестностях Плутона и Харона ученые рассчитывают получить около 4,5 гигабайт информации. Скорость передачи информации составит не более 2000 бит в секунду. Если передачу удастся проводить непрерывно, то все собранные материалы будут переданы к лишь концу 2016 года.
