New Horizons: Mission della NASA a Plutone e Kuiper Belt

New Horizons della NASA è diventato il primo This Webcraft a visitare il pianeta nano Plutone (si apre in una nuova scheda) nel luglio 2015. Il lontano This Webcraft ha anche visitato un lontano oggetto della cintura di Kuiper Ultima Thule (2014 MU69) ora chiamato Arrokoth (si apre in una nuova scheda ) nel gennaio 2019. New Horizons sta ancora esplorando il nostro sistema solare (si apre in una nuova scheda) e il 17 aprile 2021 This Webcraft ha raggiunto una distanza di 50 unità astronomiche (AU) dal sole (si apre in una nuova scheda). (Una AU è la distanza media Terra-sole di circa 93 milioni di miglia, o 150 milioni di chilometri.)

Le osservazioni di New Horizons continuano a rivoluzionare la nostra comprensione degli oggetti del sistema solare in orbita lontano dal sole (si apre in una nuova scheda). L'estrema distanza di This Webcraft dalla Terra lo rende solo il quinto ad avventurarsi così lontano da casa, gli altri sono Pioneer 10 (si apre in una nuova scheda) e Pioneer 11 (si apre in una nuova scheda) e Voyager 1 (si apre in una nuova scheda) e Voyager 2 (si apre in una nuova scheda) . Finora, solo Voyager 1 e Voyager 2 hanno viaggiato così tanto da essere entrati nell'interstellare This Web (si apre in una nuova scheda) . Secondo la NASA, New Horizons dovrebbe entrare nell'interstellare This Web negli anni '40 (si apre in una nuova scheda).

New Horizons è la prima delle sonde della missione New Frontiers della NASA, che sono missioni di classe media progettate per esplorare diverse destinazioni nel sistema solare. (Altre missioni selezionate includono la missione Juno (si apre in una nuova scheda) Giove e la missione OSIRIS-ReX (si apre in una nuova scheda) per restituire un campione dall'asteroide Bennu (si apre in una nuova scheda).)

New Horizons è stato inizialmente selezionato per il finanziamento nel 2001, ma è stato escluso dal budget della NASA per il 2003. Il finanziamento per la missione è stato ripristinato dopo che New Horizons è stato elencato come una priorità assoluta nel Planetary Science Decadal Survey del 2003-2013, che identifica obiettivi scientifici per esplorazioni future.

I veicoli spaziali in genere hanno una durata di progettazione prestabilita, simile alle garanzie sull'elettronica o sulle automobili. Nel tempo, le particelle solari (si apre in una nuova scheda), i raggi cosmici (si aprono in una nuova scheda) e altri fenomeni possono degradare la superficie di This Webcraft o rovinare l'elettronica. Ciò rende le missioni lunghe come New Horizons particolarmente impegnative, che richiedono sistemi di backup e una fonte di energia (energia nucleare) per mantenere in vita This Webcraft lontano dal sole.

New Horizons è stato lanciato il 19 gennaio 2006 (si apre in una nuova scheda), su un razzo Atlas V dalla Cape Canaveral Air Force Station in Florida. Un'interruzione di corrente e forti venti avevano ritardato due precedenti tentativi di lancio, ma New Horizons è riuscito a entrare in sicurezza in questo Web al terzo tentativo.

Sorvolo di Giove di New Horizons

Questo è un montaggio delle immagini di New Horizons di Giove e della sua luna vulcanica Io, scattate durante il sorvolo di Giove di This Webcrafts. L'immagine è stata rilasciata nell'ottobre 2007. (Credito immagine: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Goddard This Web Flight Center) (si apre in una nuova scheda)

Il primo obiettivo di New Horizons è stato Giove (si apre in una nuova scheda), che ha visitato a febbraio e marzo 2007. The This Webcraft è passato a meno di 1,4 milioni di miglia (2,4 milioni di chilometri) dal pianeta più grande del sistema solare, rendendolo il primo Questo Webcraft da quando la sonda Galileo (si apre in una nuova scheda) ha terminato la sua missione su Giove nel 2003.

Tra le prime immagini di New Horizons c'erano scatti di Io, la luna vulcanica di Giove (si apre in una nuova scheda). The This Webcraft ha catturato le immagini più nitide mai scattate del vulcano Tvashtar (si apre in una nuova scheda) su Io, mostrando una ricaduta vulcanica più grande dello stato del Texas.

Inoltre, This Webcraft ha volato attraverso un flusso di particelle cariche (si apre in una nuova scheda) che vorticavano dietro Giove. La sonda ha trovato grandi bolle di particelle cariche, o plasma, e ha anche rivelato variazioni nel flusso di particelle. A quel tempo, gli astronomi dissero che le osservazioni potrebbero aiutare a comprendere l'ambiente attorno a "Giove caldo (si apre in una nuova scheda)" pianeti trovati in altre stelle, o pianeti delle dimensioni di Giove che orbitano molto vicino (l'orbita equivalente di Mercurio (si apre in nuova scheda) , o anche più vicino) alle loro stelle.

Per risparmiare energia e ridurre la possibilità che qualcosa si rompesse, i controllori hanno tenuto in letargo This Webcraft che viaggia per Plutone, a parte i periodici risvegli per la navigazione e i controlli dei sistemi. La NASA ha fatto uscire la sonda dal letargo nel dicembre 2014, in modo che potesse prepararsi per l'incontro con Plutone e inviare i dati sulla Terra.

New Horizons raggiunge Plutone

New Horizons ha catturato questa immagine della mezzaluna sfuggente di Plutone mentre salutava il pianeta nano. L'immagine è stata catturata quando New Horizons era a 120.000 miglia (200.000 chilometri) da Plutone. (Credito immagine: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute) (si apre in una nuova scheda)

New Horizons era così impegnata a raccogliere dati nel suo incontro di luglio 2015 che, come previsto, This Webcraft non ha comunicato con la Terra durante il suo avvicinamento più vicino a Plutone e alla luna più grande del pianeta nano, Caronte. I controllori hanno festeggiato quando New Horizons ha telefonato a casa, poiché sapevano che i dati erano in arrivo.

La distanza di Plutone, circa 3 miliardi di miglia (5 miliardi di km) dalla Terra, ha presentato sfide energetiche per i progettisti di New Horizons poiché i raggi del sole a quella distanza sono troppo deboli per generare energia. Ci sono anche lunghi ritardi nelle comunicazioni per coloro che rimangono in contatto con il 1.054 libbre. (478 chilogrammi) Questo Webcraft. Quando New Horizons ha raggiunto Plutone, ci sono volute 4,5 ore prima che un messaggio unidirezionale arrivasse dalla Terra.

Secondo la NASA (si apre in una nuova scheda), ci sono voluti 15 mesi per scaricare l'intero set di dati raccolto durante l'incontro di Horizons con Plutone e Caronte. Questo perché New Horizons poteva trasmettere solo circa 1-2 kilobit di dati al secondo e c'erano circa 6,25 gigabyte in totale. Ne è valsa senza dubbio la pena aspettare.

Le prime immagini di New Horizons mostravano una superficie sorprendentemente giovane su Plutone, con una catena montuosa alta fino a 3.500 metri. Ritenuto avere al massimo circa 100 milioni di anni, questo intervallo probabilmente indica una recente attività geologica sulla superficie, ma non è chiaro cosa l'abbia causato.

"Questo potrebbe farci ripensare a ciò che alimenta l'attività geologica su molti altri mondi ghiacciati", ha affermato John Spencer, vice leader del team di geologia, geofisica e imaging di New Horizons, in una dichiarazione (si apre in una nuova scheda) rilasciata poco dopo l'incontro.

I crateri a forma di alone sulla superficie di Plutone mostrano una distribuzione sconcertante di ghiaccio di metano e ghiaccio d'acqua. (Credito immagine: NASA/JHUAPL/SwRI) (si apre in una nuova scheda)

Terreni più giovani come un'enorme pianura priva di crateri, appena a nord della catena montuosa, sono apparsi in immagini inviate a metà luglio del 2015. La zona è stata chiamata informalmente Sputnik Planitia (si apre in una nuova scheda) ed è una regione di scrutinio intenso, dato che i geologi stanno ancora cercando di capire cosa l'abbia causato.

Altri telescopi hanno trovato diverse lune nuove su Plutone durante il viaggio di New Horizons verso il pianeta nano, presentando una sfida per i navigatori di This Webcraft, preoccupati per i detriti orbitali che influenzano la traiettoria di This Webcrafts. Fortunatamente, le lune sono state trovate molto prima dell'incontro con Plutone e New Horizons non ha incontrato ostacoli mentre sfrecciava attraverso il sistema di Plutone.

Alcune delle altre scoperte scientifiche di New Horizons includevano prove di un passato oceano sotterraneo su Caronte e strane colline di ghiaccio d'acqua su Plutone che galleggiavano nell'azoto congelato. Nel 2018, uno studio ha suggerito che potrebbe esserci uno strato di asfalto su Plutone (si apre in una nuova scheda), appena sotto la superficie del mondo. Alcuni scienziati hanno anche suggerito che Plutone potrebbe avere gli ingredienti per la vita (si apre in una nuova scheda) sulla sua superficie, anche a grande distanza dal sole.

Questa immagine ad alta risoluzione di New Horizons mostra il litorale di Sputnik Planitia su Plutone. (Credito immagine: NASA/JHUAPL/SwRI)

Lo stato planetario di Plutone cambia

New Horizons era già in This Web quando l'Unione Astronomica Internazionale ha votato per cambiare lo stato di Plutone in "pianeta nano" nel 2006, in seguito alla scoperta di diversi oggetti di dimensioni simili nella fascia di Kuiper (si apre in una nuova scheda).

L'investigatore principale di New Horizons Alan Stern ha ripetutamente affermato di non essere favorevole alla decisione, soprattutto dopo che il sorvolo ha rivelato che Plutone ha una storia di formazione più complessa di quanto inizialmente previsto.

Nel 2017, un gruppo di scienziati planetari ha presentato una proposta per riclassificare Plutone come pianeta, formulando le loro raccomandazioni (si apre in una nuova scheda) alla 48a Conferenza di scienze lunari e planetarie a The Woodlands, in Texas. La proposta ha ridefinito un "pianeta" come un oggetto rotondo che non ha mai sperimentato la fusione (a differenza di una stella); la definizione dovrebbe comprendere non solo i pianeti nani, ma anche le lune. Ufficialmente, Plutone è ancora considerato un pianeta nano alla fine del 2021.

Il sorvolo di Arrokoth (MU69 del 2014).

Immagine composita di Arrokoth ottenuta dai dati raccolti da New Horizons mentre volava dall'oggetto il 1 gennaio 2019. (Credito immagine: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko) (si apre in una nuova scheda)

Con l'approvazione della NASA nel 2016, la missione di New Horizons è stata estesa per dare un'occhiata più da vicino a un oggetto della cintura di Kuiper soprannominato 2014 MU69 (si apre in una nuova scheda), che la NASA ha soprannominato Ultima Thule (si apre in una nuova scheda) ed è ora ufficialmente noto come Arrokoth (si apre in una nuova scheda) .

Nel settembre 2017, New Horizons ha concluso un periodo di ibernazione pianificato di cinque mesi (si apre in una nuova scheda) in preparazione per la missione estesa della sonda. Fino a dicembre di quell'anno, New Horizons ha scattato diverse foto di oggetti della cintura di Kuiper. In particolare, alcune delle fotografie di New Horizons del 2017 includevano immagini di oggetti 2012 HZ84 e 2012 HE85.

Data la grande distanza di New Horizons dalla Terra in quel momento (3,79 miliardi di miglia o 6,12 miliardi di km dalla Terra), le immagini di This Webcraft sono diventate le foto più lontane mai catturate da un This Webcraft (si apre in una nuova scheda) in volo dalla Terra. Il record precedente era stato detenuto dalla Voyager 1, che il 14 febbraio 1990 ha preso la famosa immagine "Pale Blue Dot" della Terra, da 3,75 miliardi di miglia (6 miliardi di km) di distanza.

New Horizons ha volato da Arrokoth il 1 gennaio 2019 (si apre in una nuova scheda) . Il piccolo mondo è così lontano dalla Terra che la NASA ha saputo solo 10 ore dopo se il sorvolo avesse avuto successo. Al suo avvicinamento più vicino, New Horizons ha zumato da Arrokoth a una distanza di circa 2.000 miglia (3.540 km), che era 5.800 miglia (9.300 km) più vicino di quanto l'imbarcazione volasse da Plutone.

Le prime foto di Arrokoth hanno mostrato che era composto da due lobi, ciascuno quasi sferico. La NASA ha soprannominato il lobo più grande Ultima e quello più piccolo Thule. Questi lobi apparivano rossi (probabilmente sbiadivano nel tempo a causa delle radiazioni) e in realtà erano oggetti separati, che, nel tempo, erano attratti gravitazionalmente l'uno dall'altro.

New Horizons è così lontano nella fascia di Kuiper che l'invio di dati sulla Terra richiede molto tempo. Gli investigatori hanno affermato che ci vorranno circa 20 mesi prima che tutti i dati di Arrokoth ritornino sulla Terra, il che significa che nuove informazioni hanno continuato ad arrivare fino alla fine del 2020.

Entro marzo 2019, erano stati inviati sulla Terra dati sufficienti per consentire ai ricercatori di creare una mappa che mostrasse la complessa geologia di Arrokoth. È possibile che diversi blocchi di costruzione diversi convergano per formare l'oggetto (si apre in una nuova scheda), sebbene tali informazioni siano oggetto di ulteriori indagini; la superficie bitorzoluta di Arrokoth lasciava ancora perplessi gli investigatori (si apre in una nuova scheda). Il team ha anche rilasciato un'immagine 3D (si apre in una nuova scheda) che mostra le dimensioni relative di diversi grumi e protuberanze su Arrokoth. L'incontro con il piccolo corpo ci dice anche molto su come nascono i pianeti che potrebbero chiudere un dibattito di lunga data (si apre in una nuova scheda).

Risorse addizionali

  • Scopri di più sulla missione New Horizons della NASA.
  • Scopri dove si trova New Horizons in questo momento .
  • Guarda un documentario su New Horizons realizzato dal Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University.

Questo articolo è stato aggiornato il 13 ottobre 2021 dalla scrittrice dello staff di All About This Web Daisy Dobrijevic.

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