Новые горизонты
«Новые горизонты» — автоматическая межпланетная станция НАСА, предназначенная для изучения Плутона и его естественного спутника Харона. Запуск осуществлён 19 января 2006, с пролётом у Юпитера в 2007 и прибытием к Плутону в 2015. Пролетев мимо Плутона, аппарат, возможно, изучит ещё какой-нибудь объект пояса Койпера. Полная миссия New Horizons рассчитана на 15-17 лет.
New Horizons покинул окрестности Земли с самой большой из всех космических аппаратов скоростью. В момент выключения двигателей она составила 16,21 км/сек.
Описание аппарата
Масса аппарата — 465 кг, включая около 80 кг топлива. Размеры — 2,2?2,7?3,2 метра. Для запуска использовалась ракета-носитель Атлас V в конфигурации «551», что было обусловлено необходимостью значительного ускорения аппарата и является наиболее тяжелым вариантом этой ракеты из использованных на 2009 год.
На самом аппарате установлены следующие приборы:
- ультрафиолетовый спектрометр Alice, который будет изучать состав атмосферы и структуру поверхности Плутона. Разработан Юго-Западным исследовательским институтом. Аналогичный прибор был подготовлен для АМС Розетта Европейского космического агентства;
- обзорная фотокамера Ralph, работающая в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн;
- камера LORRI с разрешением в 5 микрорадиан для детальной съемки и съемки с большого расстояния, разрабатываемая в APL;
- измеритель параметров частиц солнечного ветра SWAP, разработанный в Юго-Западном исследовательском институте. С его помощью планируется определить, есть ли у Плутона магнитосфера, а также установить скорость утечки его атмосферы;
- спектрометр энергетических частиц EPSSI для поиска нейтральных атомов, покидающих атмосферу Плутона и превращающихся в заряженные частицы при взаимодействии с солнечным ветром;
- детектор пыли SDC для измерения концентрации пылевых частиц в поясе Койпера. Прибор представляет собой веерообразное устройство радиусом 42 см и толщиной 3 мм из алюминиевого сотового материала, покрытого тонкой плёнкой, соединённое кабелем с блоком электроники;
- радиоспектрометр REX, интегрированный с основной антенной зонда (с его помощью планируется исследовать структуру атмосферы Плутона, тепловые свойства его поверхности и измерять массу Плутона, Харона и ещё не выбранных объектов пояса Койпера.
Также в аппарате имеется система связи с Землей, состоящая из передающих антенн и множества усилителей сигнала. Система связи имеет избыточную конструкцию — большинство ключевых устройств в системе связи продублировано. В случае выхода из строя продублированных устройств, их работу примут на себя запасные. Система позволит передавать данные на Землю со скоростью 38 кбит/сек в районе Юпитера — скорость, сравнимая со скоростью устаревшего модема. По достижении Плутона аппарат сможет передавать данные со скоростью 768 бит/сек. Это крайне маленькая скорость, но она позволит передать на Землю ценные научные данные и даже высококачественные фотографии.
Осуществление полёта неоднократно откладывалось из-за недостатка финансирования, а также задержек с изготовлением плутониевого термоэлектрического генератора электроэнергии.
Стоимость осуществления проекта оценивалась в 2006 году в 650 млн. долл.
События
Прошедшие
- 19 января 2006 года — космический аппарат «Новые горизонты» успешно запущен с мыса Канаверал.
- Январь 2006 года — осуществлена плановая коррекция траектории полёта аппарата для предстоящего выполнения гравитационного маневра около Юпитера. 28 и 30 января были проведены кратковременные включения двух маневровых двигателей зонда, в результате чего скорость аппарата изменилась в общей сложности на 18 м/сек.
- 7 апреля 2006 года — аппарат пересёк орбиту Марса на расстоянии 243 миллионов километров от Солнца. Скорость составляет около 21 км/сек.
- 11 июня 2006 года — аппарат прошёл в 110 тыс. км от небольшого астероида 132524 APL. Было проведено фотографирование и проверка систем захвата и сопровождения движущейся цели.
- К сентябрю 2006 года проверена работоспособность всех семи научных приборов.
- 28 февраля 2007 года — гравитационный манёвр в окрестностях Юпитера. В 05:43:40 по UTC аппарат приблизился к планете на расстояние 2,305 млн км. Получены фотографии планеты и её спутников, сделанные с высоким разрешением.
- 8 июня 2008 года — аппарат пересёк орбиту Сатурна.
- 7 июля — 2 сентября 2009 года — Третья плановая проверка. Комплексная проверка началась с выведением станции из режима ожидания 7 июля. В ходе неё было установлено, что бортовая аппаратура функционирует нормально. После проверки «Новые горизонты» снова перешёл в режим гибернации.
- 9 ноября 2009 года — для аппарата проведена серия коррекций траектории, позволяющая обеспечить необходимую ориентацию диаграммы направленности антенны для связи с Землёй.
- 29 декабря 2009 года — зонд пересёк условную границу, которая отмечает половину расстояния от Земли до Плутона.
- 30 июля 2010 года — «Новые горизонты» успешно опробовал на Нептуне и его спутнике Тритоне камеру LORRI с расстояния примерно 23,2 а. е. от Нептуна.
- 18 марта 2011 года — аппарат пересёк орбиту Урана.
Планируемые
- 25 августа 2014 года — аппарат пересечёт орбиту Нептуна.
- 14 июля 2015 года — пролёт мимо системы Плутон — Харон. В целом аппарат будет проводить наблюдения всего 9 дней, за которые соберет примерно 4,5 гигабайта информации.
- В 2016—2020 годах аппарат, возможно, исследует некоторые объекты пояса Койпера.
Интересные факты
- На борту КА установлена капсула с частью праха астронома Клайда Томбо, первооткрывателя Плутона.
- При условии непрерывной передачи информации после пролета Плутона все научные данные будут переданы за 1.5 года. Но данные будут ужиматься и передаваться для предварительного ознакомления и выбора наиболее приоритетных для полного скачивания данных. Таким образом основные данные будут скачаны за 40 дней.
- Вскоре после пролета мимо Плутона и Харона АМС попадет последовательно в тени каждого из тел, что позволить проверить наличие даже слабой атмосферы в виде дымки.
