Плутон — крупнейшая известная карликовая планета в Солнечной системе. Раньше его считали девятой и самой удаленной от Солнца планетой. В 2006 году его статус был понижен. Странный мир расположен в поясе Койпера — зоне за орбитой Нептуна, наполненной сотнями тысяч каменистых ледяных тел, каждое из которых имеет диаметр более 100 километров, а также 1 триллионом или более комет. Плутон перестал быть планетой в 2006 году, когда его переклассифицировали в карликовую планету, что вызвало споры и дискуссии в научном сообществе и среди широкой общественности.
Американский астроном Персиваль Лоуэлл впервые предположил существование Плутона в 1905 году, заметив странные отклонения в орбитах Нептуна и Урана. Лоуэлл считал, что должна быть ещё одна планета, гравитация которой действует на эти ледяные гиганты, вызывая отклонения в их орбитах. В 1915 году Лоуэлл предсказал местоположение загадочной планеты, но умер за 15 лет до её открытия. Плутон был открыт в 1930 году Клайдом Томбо в обсерватории Лоуэлла на основе предсказаний Лоуэлла и других астрономов.
Первое изображение Плутона и одного из его спутников крупным планом. Плутон окружен солнечным светом, отраженным от Харона. NASA/Johns Hopkins APL/Southwest Research Institute/NOIRLab
Плутон получил своё название от 11-летней Венеции Берни из Оксфорда, Англия, которая предложила своему дедушке назвать новый мир в честь римского бога подземного мира. Позже дедушка передал это название обсерватории Лоуэлла. Название также дано в честь Персиваля Лоуэлла, чьи инициалы – первые две буквы слова «Плутон».
Долгое время Плутон считался уникальным объектом в поясе Койпера. Но по мере того, как астрономы узнавали всё больше о поясе Койпера (и поясе астероидов между Марсом и Юпитером), мы узнали, что существует множество объектов, подобных Плутону. В некотором смысле Плутон больше похож на Плутон, чем Плутон на другие планеты. Обнаружив все эти новые объекты, астрономам пришлось более точно определить, что подразумевается под словом «планета», и определить, к какой категории относится Плутон.
Композитное изображение улучшенных цветных изображений Харона (вверху слева) и Плутона (внизу справа), полученных космическим аппаратом NASA New Horizons во время его пролета в 2015 году. NASA/Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса/Юго-западный исследовательский институт
Три правила, которые астрономы Международного астрономического союза сформулировали для определения планеты, таковы: объект должен вращаться вокруг Солнца; объект должен быть достаточно массивным, чтобы иметь форму, близкую к сферической; и объект должен освободить свою орбиту от любых объектов, сопоставимых по массе с его собственной (то есть, он должен доминировать в гравитационном отношении на своей орбите). Плутон удовлетворяет первым двум критериям, но не третьему. Даже один из его спутников, Харон, примерно в два раза меньше Плутона. Таким образом, вместо того, чтобы быть коротышкой в группе планет, Плутон теперь является «королем» группы карликовых планет!
Астрономы полагают, что у Плутона, вероятно, есть каменное ядро. За его пределами, но всё ещё глубоко внутри, вероятно, находится океан воды, покрытый ещё одним слоем замёрзшего водяного льда. Поверхностная кора состоит из различных льдов, в основном азотного, с гигантскими горами водяного льда и следами метанового и угарного льда.
Подобно коре, атмосфера Плутона состоит из азота, метана и оксида углерода. В атмосфере Плутона также присутствуют частицы тумана, рассеивающие синий свет. Эти частицы возникают высоко в атмосфере Плутона в виде ионизированных метана и азота. Взаимодействуя друг с другом, ионы объединяются в более сложные молекулы и начинают собирать внешнюю оболочку из летучих льдов. По мере того, как частицы тумана становятся массивнее, они начинают проникать сквозь атмосферу, собирая всё больше льда. Этот «снег» падает на поверхность Плутона красновато-серым цветом.
Поскольку Плутон находится так далеко от Земли, о размерах и условиях на поверхности этой карликовой планеты было известно немного до 2015 года, когда космический зонд НАСА «Новые горизонты» совершил близкий пролёт мимо Плутона. «Новые горизонты» показали, что диаметр Плутона составляет 2370 км, что составляет менее одной пятой диаметра Земли и всего около двух третей диаметра Луны.
Наблюдения за поверхностью Плутона, проведённые космическим аппаратом «Новые горизонты», выявили множество особенностей поверхности, включая горы высотой до 3500 метров (11 000 футов), сопоставимые со Скалистыми горами на Земле. Хотя метановый и азотный лёд покрывают большую часть поверхности Плутона, эти материалы недостаточно прочны, чтобы поддерживать столь огромные пики, поэтому учёные предполагают, что горы образовались на коренной породе из водяного льда.
На этом изображении, составленном из нескольких снимков, сделанных зондом НАСА «Новые горизонты», изображена обширная ледяная равнина Плутона, называемая Равниной Спутника. В рамке указано местоположение других подробных изображений ледника. NASA/JHUAPL/SwRI
Поверхность Плутона также покрыта обильным слоем метанового льда, но учёные миссии «Новые горизонты» наблюдали существенные различия в том, как этот лёд отражает свет от поверхности карликовой планеты. На карликовой планете также есть ледяные хребты, напоминающие змеиную кожу; астрономы заметили сходство с земными пенитентесами, или эрозионными образованиями на горной местности. Образования на Плутоне гораздо крупнее; их высота оценивается в 500 метров (1650 футов), в то время как размеры земных образований составляют всего несколько метров.
Ещё одной отличительной особенностью поверхности Плутона является обширная область в форме сердца, неофициально известная как область Томбо (в честь Клайда Томбо; regio – латинское слово, означающее область). Левая часть этой области (область, имеющая форму рожка мороженого) покрыта льдом из оксида углерода. В «сердце» Плутона были обнаружены и другие вариации состава поверхностных материалов.
В центре и слева области Томбо находится очень ровная область, неофициально известная командой миссии «Новые горизонты» как «Равнина Спутника» в честь первого искусственного спутника Земли, «Спутника». В этом регионе поверхности Плутона отсутствуют кратеры, образовавшиеся в результате падения метеоритов, что позволяет предположить, что эта область в геологическом масштабе очень молода — не более 100 миллионов лет. Возможно, этот регион всё ещё формируется и изменяется под воздействием геологических процессов.
На этих ледяных равнинах также видны тёмные полосы длиной в несколько миль, вытянутые в одном направлении. Возможно, эти линии образованы сильными ветрами, дующими на поверхности карликовой планеты.
Заходящее солнце освещает туман или дымку у поверхности Плутона на этом небольшом участке изображения, полученном зондом NASA «Новые горизонты» 14 июля 2015 года, когда он находился на расстоянии 18 000 километров от карликовой планеты. Изображение охватывает участок суши шириной 185 километров. NASA/JHUAPL/SwRI
Космический телескоп «Хаббл» НАСА также обнаружил доказательства того, что кора Плутона может содержать сложные органические молекулы.
Поверхность Плутона — одно из самых холодных мест в Солнечной системе. Температура здесь может опускаться до минус 375–400 градусов по Фаренгейту (минус 226–240 градусов по Цельсию). Сравнение снимков Плутона, сделанных космическим телескопом «Хаббл», с предыдущими снимками показало, что карликовая планета, по-видимому, со временем покраснела, вероятно, из-за сезонных изменений.
Плутон может иметь (или мог иметь) подземный океан, хотя доказательства этого открытия пока отсутствуют. Если подземный океан существовал, он мог сильно повлиять на историю Плутона. Например, ученые обнаружили, что зона Sputnik Planitia изменила ориентацию Плутона из-за количества льда в этой области, который был настолько тяжелым, что повлиял на Плутон в целом; New Horizons оценил толщину льда примерно в 6 миль (10 км). Подземный океан является лучшим объяснением доказательств, добавили исследователи, хотя, рассматривая менее вероятные сценарии, более толстый слой льда или движения в горных породах могут быть ответственны за движение. Если у Плутона действительно был жидкий океан и достаточно энергии, некоторые ученые считают, что на Плутоне могла бы существовать жизнь.
Сильно эллиптическая орбита Плутона может уводить его от Солнца более чем в 49 раз дальше, чем Земля. Поскольку орбита карликовой планеты настолько эксцентрична, то есть далека от круговой, расстояние Плутона от Солнца может значительно варьироваться. Карликовая планета фактически приближается к Солнцу на 20 лет ближе, чем Нептун, за 248 земных лет, что предоставляет астрономам редкую возможность изучить этот маленький, холодный и далёкий мир. Вращение Плутона ретроградное по сравнению с другими мирами Солнечной системы: он вращается в обратном направлении, с востока на запад.
Космический аппарат НАСА «Новые горизонты» снова взглянул на Солнце через 15 минут после своего максимального сближения с Плутоном 14 июля 2015 года, запечатлев этот почти закатный вид на ледяные горы и плоские ледяные равнины карликовой планеты. Изображение было получено с расстояния 18 000 километров от Плутона; ширина кадра составляет 1250 километров. NASA/JHUAPL/SwRI
В результате этой орбиты, после 20 лет пребывания в качестве восьмой планеты (по порядку удаления от Солнца), в 1999 году Плутон пересек орбиту Нептуна, став самой дальней планетой от Солнца (пока его не понизили до статуса карликовой планеты).
Некоторые параметры Плутона по данным НАСА :
Состав атмосферы : метан, азот. Наблюдения аппарата «Новые горизонты» показывают, что атмосфера Плутона простирается до 1600 км над поверхностью карликовой планеты.
Магнитное поле : Пока неизвестно, есть ли у Плутона магнитное поле, однако небольшой размер и медленное вращение карликовой планеты позволяют предположить, что у нее такое поле незначительно или отсутствует вовсе.
Химический состав : Плутон, вероятно, состоит из смеси 70 процентов горных пород и 30 процентов водяного льда.
Внутренняя структура : Карликовая планета, вероятно, имеет каменистое ядро, окруженное мантией из водяного льда, а поверхность покрывают более экзотические льды, такие как метан, оксид углерода и азотный лед.
Среднее расстояние от Солнца : 3 670 050 000 миль (5 906 380 000 км) — в 39,482 раза больше, чем расстояние от Земли.
Перигелий (ближайшее расстояние к Солнцу): 2 755 773 000 миль (4 434 987 000 км) — в 30,151 раза больше, чем у Земли
Афелий (наибольшее расстояние от Солнца): 4 538 698 000 миль (7 304 326 000 км) — в 48,023 раза больше, чем у Земли
У Плутона пять лун: Харон , Стикс, Никта, Кербер и Гидра, причем Харон находится ближе всего к Плутону, а Гидра — дальше всего.
Когда Плутон приближается к Солнцу, поверхностные льды тают, и на время образуется разреженная атмосфера, состоящая в основном из азота с примесью метана. Низкая гравитация Плутона, которая составляет чуть более одной двадцатой земной, приводит к тому, что эта атмосфера простирается гораздо выше, чем земная. Считается, что при дальнейшем удалении от Солнца большая часть атмосферы Плутона замерзает и практически исчезает. Тем не менее, даже в то время, когда у Плутона есть атмосфера, на нём, по-видимому, могут дуть сильные ветры. Атмосфера также подвержена изменениям яркости, которые можно объяснить гравитационными волнами или потоками воздуха, обтекающими горы.
Увеличенное изображение снимка, сделанного зондом NASA New Horizons 14 июля 2015 года, когда он находился всего в 18 000 километрах от Плутона. На снимке, сделанном около заката, шириной 380 км, видны скалистые ледяные горы высотой до 3500 метров и широкие плоские равнины. NASA/JHUAPL/SwRI
Хотя атмосфера Плутона сейчас слишком разрежена для движения жидкостей, в древности они могли течь по поверхности. Аппарат «Новые горизонты» сфотографировал замёрзшее озеро в области Томбо, рядом с которым, по-видимому, находились древние каналы. В древности атмосфера планеты могла быть примерно в 40 раз толще, чем на Марсе.
В 2016 году учёные объявили, что, возможно, обнаружили облака в атмосфере Плутона, используя данные, полученные с помощью аппарата «Новые горизонты». Исследователи увидели семь ярких объектов вблизи терминатора (границы между дневным и ночным светом), где обычно формируются облака. Все эти объекты расположены на небольшой высоте и примерно одинакового размера, что указывает на то, что это отдельные объекты. Состав этих облаков, если это действительно облака, вероятно, состоит из ацетилена, этана и цианистого водорода.
В 1978 году астрономы обнаружили у Плутона очень большой спутник, размером почти в половину размера самой карликовой планеты. Этот спутник получил название Харон в честь мифологического демона, перевозившего души в подземный мир в греческой мифологии.
На иллюстрации изображен Плутон и его крупнейший спутник Харон. NASA/Robert Lea
Поскольку Харон и Плутон очень похожи по размерам, их орбиты отличаются от орбит большинства планет и их спутников. И Плутон, и Харон вращаются вокруг точки пространства, расположенной между ними, подобно орбитам двойных звёздных систем. По этой причине учёные называют Плутон и Харон двойной карликовой планетой, двойной планетой или двойной системой.
Плутон и Харон находятся всего в 19 640 км друг от друга, что меньше расстояния полёта между Лондоном и Сиднеем. Один оборот Харона вокруг Плутона занимает 6,4 земных суток, а один оборот Плутона — плутоновы сутки — также занимает 6,4 земных суток. Это объясняется тем, что Харон находится над одной и той же точкой на поверхности Плутона и всегда обращён к Плутону одной и той же стороной — явление, известное как приливной захват.
В то время как Плутон имеет красноватый оттенок, Харон выглядит более серым. В ранние годы под поверхностью спутника мог находиться океан, хотя сегодня он, вероятно, уже не может существовать. По сравнению с большинством планет и лун Солнечной системы, система Плутон-Харон наклонена на бок по отношению к Солнцу.
Наблюдения за Хароном, проводимые аппаратом New Horizons, выявили наличие каньонов на поверхности спутника. Самый глубокий из этих каньонов уходит вниз на 6 миль (9,7 км). Длинная полоса скал и впадин тянется на 600 миль (970 км) через середину спутника. Участок поверхности луны около одного полюса покрыт гораздо более темным материалом, чем остальная часть планеты. Подобно областям Плутона, большая часть поверхности Харона свободна от кратеров, что говорит о том, что поверхность довольно молодая и геологически активная. Ученые увидели свидетельства оползней на его поверхности, впервые такие особенности были обнаружены в поясе Койпера. Наша Луна, возможно, также обладала своей собственной версией тектоники плит, которая вызывает геологические изменения на Земле.
В 2005 году учёные сфотографировали Плутон с помощью космического телескопа «Хаббл» в рамках подготовки к миссии «Новые горизонты» и обнаружили два других крошечных спутника Плутона, которые теперь называются Никтой и Гидрой. Эти спутники находятся в два и три раза дальше от Плутона, чем Харон. Согласно измерениям, проведённым «Новыми горизонтами», Никта оценивается в 42 км в длину и 32 км в ширину, а Гидра — в 55 км в длину и 113 км в ширину. Вероятно, поверхность Гидры покрыта преимущественно водяным льдом.
В 2011 году учёные, используя телескоп «Хаббл», открыли четвёртый спутник, Кербер. Этот спутник имеет форму двух долей: большая доля составляет около 8 км в поперечнике, а меньшая — около 5 км в поперечнике. 11 июля 2012 года был открыт пятый спутник, Стикс (диаметр которого оценивается в 10 км в поперечнике), что ещё больше обострило споры о планетарном статусе Плутона.
Это изображение малой луны Плутона Кербера было создано путем объединения четырех снимков, полученных космическим аппаратом NASA New Horizons 14 июля 2015 года на расстоянии 245 600 миль (396 100 километров) от Кербера. NASA/Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса/Юго-западный исследовательский институт
Основная гипотеза образования Плутона и Харона заключается в том, что зарождающийся Плутон был скользящим ударом другого объекта размером с Плутон. Согласно этой гипотезе, большая часть образовавшегося вещества образовала Плутон, а остальная часть отделилась и образовала Харон. Остальные четыре спутника могли образоваться в результате того же столкновения, что и Харон.
Миссия NASA «Новые горизонты» — первый зонд, изучающий Плутон, его спутники и другие планеты в поясе Койпера с близкого расстояния. Зонд был запущен в январе 2006 года и успешно приблизился к Плутону 14 июля 2015 года.
Зонд «Новые горизонты» перевозит часть праха первооткрывателя Плутона Клайда Томбо.
Ограниченность знаний о системе Плутона создавала беспрецедентные опасности для зонда «Новые горизонты». До запуска миссии учёные знали о существовании всего трёх лун у Плутона. Открытие Кербера и Стикса во время полёта космического аппарата подкрепило идею о том, что на орбите карликовой планеты может находиться больше спутников, невидимых с Земли. Столкновения с невидимыми лунами или даже небольшими обломками могли серьёзно повредить космический аппарат. Однако команда разработчиков «Новых горизонтов» оснастила космический зонд средствами защиты во время полёта.
Художественное представление космического корабля НАСА «Новые горизонты». NASA/JHUAPL/SwRI
В октябре 2021 года аппарат New Horizons вошел в историю, сделав первые снимки Плутона и его спутников крупным планом.
Когда космический аппарат НАСА «Новые горизонты» пролетел мимо Плутона в 2015 году, он открыл невероятный мир льда и дымки, сформированный различными геологическими процессами, что намекает на то, что океан мог играть определённую роль в недавней истории карликовой планеты. Обилие научных открытий побудило исследователей работать над разгадкой некоторых тайн этого крошечного мира спустя десятилетие после пролёта космического аппарата.
«Остаётся ещё много вопросов», — заявила Карли Хоуэтт, планетолог из Оксфордского университета и член команды New Horizons, на конференции «Прогресс в понимании миссии к Плутону: 10 лет после пролёта» в Лореле, штат Мэриленд. Учитывая эти вопросы, Хоуэтт и её коллеги разработали следующую миссию в надежде наконец-то разгадать некоторые из загадок Плутона.
Инфографика, иллюстрирующая свойства поверхности, мантии и ядра Плутона. Future/Wikimedia Commons
Такая миссия, направленная на исследование окраин Солнечной системы, продлится несколько десятилетий. Но до одобрения ещё далеко. «Эта миссия может длиться более 50 лет, бросая вызов инженерным решениям, эксплуатации и анализу данных, которые никогда ранее не решались», — написал Хоуэтт в исследовании 2021 года, опубликованном в журнале Planetary Science Journal, в котором подробно описывается концепция миссии.
Для миссии возвращения на карликовую планету Хоуэтт и её коллеги выбрали имя Персефона, в честь жены Плутона и «царицы подземного мира» в греческой мифологии.
«Учитывая, что Плутон назван в честь римского бога подземного мира, и что мы хотели женское имя, которое отражало бы многообразие нашей команды, в которой много женщин на руководящих должностях, это название показалось нам подходящим», — написала Хоуэтт.
«Персефона» будет оснащена 11 приборами, все из которых основаны на приборах, использовавшихся в предыдущих миссиях, но с некоторыми изменениями. Главный вопрос, на который она попытается ответить, — есть ли на Плутоне подземный океан.
Поверхность Плутона, видимая с космического корабля NASA New Horizons во время пролета в июле 2015 года. NASA/Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса/Юго-западный исследовательский институт
Если бы этот вопрос был задан до пролёта «Новых горизонтов», большинство учёных сказали бы, что это маловероятно. Хотя многие ледяные миры изначально могут иметь водяной слой, со временем он замерзает. Чтобы оставаться жидким в течение 4,5 миллиардов лет существования Солнечной системы, этот океан должен оставаться тёплым.
Некоторые луны постоянно изгибаются, гравитационно взаимодействуя со своей планетой-хозяином и соседними лунами, что не даёт океану замерзнуть. Харон, самый большой спутник Плутона, почти такой же массивный, как Плутон; их часто называют «двойной планетой» (хотя ни одна из них не соответствует критериям планеты). Учёные полагают, что Харон потенциально мог бы поддерживать тепло Плутона, если бы в океане было достаточно много неводной составляющей, чтобы снизить температуру его замерзания.
Космический аппарат НАСА «Новые горизонты» отправил на Землю более качественную версию изображения спутника Плутона Харона, впервые полученного 14 июля 2015 года. Изображение опубликовано 10 сентября 2015 года. Лаборатория прикладной физики НАСА/Университет Джонса Хопкинса/Юго-Западный научно-исследовательский институт
Лишь после того, как аппарат «Новые горизонты» обнаружил удивительно молодую, слегка кратерированную поверхность Плутона, большинство учёных начали рассматривать возможность существования океана (хотя некоторые делали это ещё до прибытия космического аппарата). «Новые горизонты» подробно изучали Плутон всего несколько часов, хотя он продолжал наблюдать за карликовой планетой в течение нескольких месяцев до и после её максимального сближения.
«Персефона», напротив, планировала выйти на орбиту вокруг крошечного мира всего на три года, что позволит проводить более длительные наблюдения крупным планом.
«Персефона» будет изучать форму Плутона в поисках признаков характерного окаменелого вздутия — своего рода «пивного живота», образующегося, когда гравитация воздействует на массу планеты. Вздутия легче образуются, когда слои жидкие, и их можно заморозить. «Новые горизонты» не обнаружили подобного скопления, но «Персефона» отправит более чувствительный инструмент, который сможет провести более детальное исследование.
На этом снимке, полученном с космического аппарата НАСА «Новые горизонты», показана область Плутона шириной 350 километров (220 миль) с очень разной отражательной способностью поверхности и геологическим рельефом. Изображение опубликовано 10 сентября 2015 года. Лаборатория прикладной физики НАСА/Университет Джонса Хопкинса/Юго-Западный научно-исследовательский институт
Персефона также попытается определить состав Плутона и Харона, используя измерения гравитации и рельефа, аналогичные тем, что были проведены на спутнике Сатурна Энцеладе, и, возможно, вычислить толщину внутренних слоев льда.
Плутон страдает от вековой зимы, и Персефона прибудет в самый разгар. Большая часть карликовой планеты будет скрыта во тьме, поэтому миссии потребуются инструменты, способные заглянуть сквозь завесу. Камеры будут составлять более детальную карту поверхности всей планеты в различных диапазонах длин волн, включая ту половину, которая была скрыта во время пролёта аппарата «Новые горизонты». Камеры будут искать горячие точки, признаки продолжающейся активности и извержений, которые могут указывать на тёплые недра, а также признаки изменений поверхности со времени наблюдений 2015 года. Они также предоставят более подробный подсчёт кратеров как на Плутоне, так и на Хароне, что поможет учёным лучше понять, насколько активным был пояс Койпера на протяжении многих лет.
Перспективное изображение Плутона, полученное на основе последних изображений высокого разрешения, полученных с космического аппарата НАСА «Новые горизонты», создает впечатление, будто смотришь вниз с высоты около 1800 км над Плутоном. Изображение опубликовано 10 сентября 2015 года. Лаборатория прикладной физики НАСА/Университет Джонса Хопкинса/Юго-Западный научно-исследовательский институт
Хотя в Солнечной системе много ледяных миров, и Плутон, и Харон обладают необычными особенностями поверхности. В районе Тартара Дорса на Плутоне поверхность покрывают лезвия метанового льда. Ученые предполагают, что эти пики образовались в результате сублимации, когда метан мгновенно переходил из твердого состояния в газообразное, но это не окончательное заключение. На Хароне есть странная ледяная гора, погруженная в замерзший ров — уникальная особенность среди ледяных вершин. Обе поверхности покрыты экзотическими льдами, и понимание их свойств при низких температурах Плутона станет ключевым компонентом миссии.
В 1988 году астрономы обнаружили вокруг Плутона разреженную атмосферу, но её состав ускользал от них. Зонд «Новые горизонты» не только ответил на вопросы, но и породил новые. Любопытно, что Плутон, по-видимому, медленно сбрасывает часть своей атмосферы на Харон, создавая характерный красный полюс, который со временем может смещать полушария. Одной из ключевых задач зонда «Персефона» будет прямое определение состава атмосферы с помощью масс-спектрометрии.
Персефона также будет изучать космос вокруг крошечного мира. Плутон находится так далеко, что свет от Солнца доходит до него всего за 5,5 часов. С Плутона Солнце выглядит как точка на небе.
Космический аппарат НАСА «Новые горизонты» запечатлел участок пересеченной, неровной местности шириной 470 километров (300 миль) на краю равнины Спутник (неофициальное название). Изображение опубликовано 10 сентября 2015 года. Лаборатория прикладной физики НАСА/Университет Джонса Хопкинса/Юго-Западный научно-исследовательский институт
Харон будет не единственным спутником, на который нацелена миссия. Время запуска «Персефоны» определит, сколько малых лун она сможет наблюдать, но, вероятно, ей удастся рассмотреть и четыре других спутника.
Смотрите также... Немного о кошках: история одомашнивания и интересные факты о поведении домашних питомцев |
Космический аппарат «Новые горизонты» обнаружил полосы водяного льда на Никте, Гидре и Кербере, а также следы аммиака на Никте и Гидре. «Персефона» получит более подробные спектры этих трёх спутников, а также Стикса, и попытается определить, какая часть их поверхности, наряду с поверхностью Харона, усеяна обломками, оставшимися от столкновения, которое, вероятно, их образовало. Хотя наилучшие наблюдения за малыми спутниками, скорее всего, будут получены за находящимся на близкой орбите спутником Стиксом, а худшие — за самым удаленным спутником Плутона, Гидрой, пролёт либо Кербера, либо Гидры может быть возможен, в зависимости от того, когда миссия стартовала и достигла Плутона.
Персефона пробудет на Плутоне чуть более трёх земных лет. В течение этого времени космический аппарат сможет вращаться вокруг двойной системы, чтобы в конечном итоге вырваться из неё.
На этой мозаике, составленной из снимков Плутона высокого разрешения, полученных с космического корабля NASA New Horizons с 5 по 7 сентября 2015 года, изображена ледяная равнина Sputnik Planum (неофициальное название) — яркая область в центре. Лаборатория прикладной физики НАСА/Университет Джонса Хопкинса/Юго-Западный научно-исследовательский институт
Продление миссии на один год позволит космическому аппарату посетить другой объект пояса Койпера, подобно тому, как «Новые горизонты» посетили Аррокот после пролёта мимо Плутона. Продление миссии будет зависеть от времени её запуска и прибытия, но оно может дать ценную информацию об остатках, оставшихся после формирования Солнечной системы. Это принесёт значительную научную пользу, поскольку удалённость объектов пояса Койпера затрудняет их изучение с Земли.
Возвращение к Плутону не было бы случайным начинанием. Хотя первоначальное путешествие New Horizons заняло меньше десяти лет, изменения в расположении планет привели бы к тому, что следующий полет занял бы чуть более 27,5 лет и потребовал бы пяти радиоизотопных термоэлектрических генераторов нового поколения (NGRTG), ядерных батарей, использующих распад радиоактивных материалов для питания космического корабля. Длительный жизненный цикл полета потребовал бы нескольких NGRTG для поддержания тепла в условиях низких температур космоса. Это сложная задача в то время, когда плутоний для космических полетов все еще в большом дефиците. В настоящее время цель NASA — производить 1,5 килограмма плутония в год; нынешние RITTG используют 4,8 килограмма.
Это потребовало бы значительных инвестиций в плутоний для исследования внешних планет. Это также потребовало бы финансовых вложений. По словам Хауэтт, предполагаемая стоимость миссии «Персефона» составляет 3 миллиарда долларов.
Подсвеченное косое изображение снимка New Horizons, показывающее, как лед (вероятно, замерзший азот) течет с гор Плутона через долины (обведены красными стрелками) на равнины, известные как Равнина Спутника; «фронт потока» обозначен на этой фотографии синими стрелками и охватывает область шириной 390 миль (630 километров). Лаборатория прикладной физики НАСА/Университет Джонса Хопкинса/Юго-Западный научно-исследовательский институт
Рассчитанный на полувековую миссию, космический аппарат оснащён несколькими резервными системами. Однако Стерн отметил, что, несмотря на большой срок, это не является чем-то необычным. Космический телескоп «Хаббл» НАСА всё ещё функционирует спустя 35 лет, как и космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные 48 лет назад.
Ещё одна проблема миссии «Персефона» связана с людьми, работающими над ней. Учитывая потенциальную продолжительность миссии в 50 лет, исследователи подсчитали, что «Персефона» будет представлять собой проект, в котором примут участие три поколения учёных, сменяющих друг друга на протяжении всей их карьеры. Информация и обучение должны будут передаваться из поколения в поколение. По словам Стерна, задержка с привлечением участников была одним из самых сложных моментов планирования миссии «Новые горизонты».
На этом снимке, сделанном аппаратом New Horizons, показано, как лед (вероятно, замерзший азот) течет с гор Плутона через долины (обведены красными стрелками) на равнины, известные как Равнина Спутника; «фронт потока» обозначен на этой фотографии синими стрелками и охватывает область шириной 390 миль (630 километров). NASA/JHUAPL/SwRI
Возможности для запуска космического корабля будут доступны каждый год с 2029 по 2032 год. После этого орбита Юпитера будет исключать последующие возможности в течение целого десятилетия.
«Персефона» была частью концептуального исследования планетарных миссий НАСА, в рамках которого финансируется ряд проектов, позволяющих в рамках десятилетнего исследования принимать обоснованные решения о потенциальных будущих миссиях.
Но не стоит рассчитывать на то, что «Персефона» полётит в ближайшем будущем: один лишь запрос на электроэнергию может помешать её официальному включению в счёт. Предложение Хоуэтта о миссии было одним из нескольких, запрошенных для участия в десятилетнем исследовании НАСА о приоритетах и перспективах будущих миссий.
Однако космическое агентство продолжает работать над совершенствованием ритэгов и поддерживающих их технологий. Хоуэтт надеется, что продолжающееся развитие технологий повысит шансы миссии.
Комментировать в ВконтактеСмотрите также... HTML, CSS-шпаргалка с примерами - тег IMG, figure и picture. Адаптирование, форматирование, эффекты Полный список обработчиков событий HTML / Javascript с примерами |
