Noch lange nach den historischen Vorbeiflügen leistet die NASA mit ihren neuen Horizonten Pionierarbeit im Kuipergürtel


Neue Horizonte machten ein epischer Vorbeiflug eines Kuipergürtel-Objekts das neue Jahr einläuten. Aber die Wissenschaftler hinter dem Raumschiff werden die Daten, die während dieses Vorbeiflugs gesammelt wurden, erst wirklich verstehen, wenn eine brandneue Menge von Beobachtungen die Erde erreicht.

Instrumente auf dem Raumschiff machten diese Beobachtungen zwischen dem 29. August und dem 5. September, dem zweiten Beobachtungsfenster der Mission seit dem Neujahrs-Vorbeiflug eines entfernten Sonnensystemobjekts namens 2014 MU69. manchmal als Ultima Thule bezeichnet. Während der Arbeitswoche wandten sich die Instrumente von New Horizons einer Reihe bekannter Sterne zu, um Kalibrierungsdaten zu sammeln, und untersuchten eine eklektische Gruppe von Objekten des äußeren Sonnensystems, um verschiedene wissenschaftliche Fragen zu beantworten.

"Wir haben viel zu tun – dies ist eine der geschäftigsten Zeiten seit dem Vorbeiflug an MU69", sagte Hal Weaver, Projektwissenschaftler bei Neue Horizonte im Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, teilte Space.com während des Beobachtungszeitraums mit. "In der kommenden Woche ist viel auf unserem Teller, aber bisher deuten alle darauf hin, dass die Dinge einwandfrei funktionieren und das Raumschiff gerade sehr beschäftigt ist."

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In diesen Tagen verbringt New Horizons die meiste Zeit damit, sich über die Weiten der USA zu bewegen Kuiper Gürtel, der Ring aus Trümmern des Sonnensystems, in dem Pluto umkreist. Während sich New Horizons dreht, sendet es einen stetigen Tropfen von Daten mit einer Geschwindigkeit von nur 2 Kilobits pro Sekunde nach Erde, sagte Weaver. Während dieser Zeit können die Instrumente der Sonde keine Bilder aufnehmen.

Nach einem Vorbeiflug wollen die Wissenschaftler, die hinter der Mission stehen, dass sich das Raumschiff auf die Rückgabe von Daten konzentriert, da der MU69-Vorbeiflug insgesamt 20 Monate in Anspruch nimmt. Aber selbst wenn jeder Schrott von New Horizons MU69-Daten Wären wir gerade auf der Erde, könnten Wissenschaftler ohne die Beobachtungen der letzten Woche nichts über das Objekt erfahren.

Das ist der Grund, warum es sich lohnt, diese Daten zu sammeln, um die Übermittlung von Berichten durch das Raumschiff anzuhalten, und warum einige der neuen Beobachtungen Vorrang vor den mit Spannung erwarteten MU69-Daten haben. "Wir brauchen [to have] "Alice Bowman, die Einsatzleiterin der New Horizons Mission am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, sagte gegenüber Space.com, dass sie die Analyse des MU69 zu Ende bringen soll.

Für Bowman, der für die Gesundheit des gesamten Raumfahrzeugs verantwortlich ist, ist es jedoch eine angespannte Zeit, da New Horizons beim Beobachten größtenteils still ist. "Es ist ein bisschen nervenaufreibend für mich, Tage ohne das Raumschiff zu verbringen, weil ich immer wissen will, was es tut", sagte Bowman. "Wir sind uns ziemlich sicher, dass alles gut wird, aber ich sehe es einfach gern."

Abgesehen von Bowmans Besorgnis könnten die Beobachtungen der letzten Woche den Missionsmitarbeitern helfen, Probleme mit einzelnen Instrumenten auf dem Raumschiff zu identifizieren. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Instrumente zum Einchecken bei alten Freunden verwendet wurden, Objekte, die sie im Verlauf der Mission oft beobachtet haben und von denen Wissenschaftler wissen, dass sie ein recht ruhiges Aussehen haben. Der Device Weaver arbeitet hauptsächlich mit dem Fernkamera LORRI, schaute zu NGC 3532, einem Sternhaufen, den die Kamera seit 2013 jährlich fotografiert.

Das Team, das hinter der Mission steht, rechnet nicht mit besonders aufregenden Kalibrierungsdaten, so Weaver. Aber das ist der springende Punkt. New Horizons rast seit mehr als 13 Jahren durch den Weltraum, und es kann jederzeit zu Störungen kommen. Kalibrierungsbeobachtungen sollen Wissenschaftler warnen, wenn dies der Fall ist. "Dies ist im Grunde eine Überprüfung für das gesamte Observatorium", sagte Weaver. "Funktioniert noch alles richtig? Es wird uns helfen, die Daten zu interpretieren, die wir von MU69 erhalten."

Diese Beobachtungsperiode bot Wissenschaftlern auch die Möglichkeit, einige neue Tricks auszuprobieren. Weaver sagte, er sei besonders begeistert von neuen Raumfahrzeugbefehlen, die die Belichtungszeit für die Bilder der Sonde verdoppeln sollten. Dazu müssen die Triebwerke des Raumschiffs etwa 80-mal pro Minute abgefeuert werden, um dasselbe Objekt länger als eine Minute kontinuierlich zu fotografieren.

"Wir versuchen immer auf neue Weise zu denken, um die Fähigkeiten des Raumschiffs zu verbessern, während wir tiefer in den Kuipergürtel eintauchen", sagte Weaver. Das Team testet die längere Belichtung durch Aufnehmen von Bildern Quaoar, ein Zwergplanet. Die Forscher werden wissen, dass die Technik ein Erfolg ist, wenn die Fotos, die sie erhalten, gestochen scharf sind, ohne dass Quaoar über den Rahmen streicht.

Aber machen Sie sich keine Hoffnungen auf die nächste atemberaubende Astrofotografie. Die New Horizons-Beobachtungen von Quaoar sind aufgrund der Position der Sonde im Herzen des Kuiper-Gürtels besonders. Das gilt auch für die neuen Daten, die das Raumschiff über die Planeten Uranus und Neptun gesammelt hat. Neptuns Mond Tritonund ein paar andere Objekte des Kuipergürtels.

Die Position von New Horizons bedeutet, dass seine Instrumente diese Objekte aus einer anderen Perspektive betrachten als viele der Beobachtungen, die Wissenschaftler für diese Welten haben. Die unzähligen Teleskope auf und um die Erde sehen alle weit entfernte Objekte, die im Wesentlichen vollständig von der Sonne beleuchtet werden. Das liegt daran, dass Erde und Sonne auf der Skala des Sonnensystems viel näher beieinander liegen als Planeten, die 20 oder 30 Mal weiter entfernt sind, ganz zu schweigen von Objekten des Kuipergürtels, die 40 Mal weiter entfernt sind.

Die lange Reise von New Horizons hat der Sonde einen ganz anderen Blickwinkel auf diese fernen Welten verliehen, was bedeutet, dass die Sonde ansonsten unmögliche Messungen erfassen kann. Diese Beobachtungsklasse kann insbesondere Wissenschaftlern helfen, die Atmosphäre auf diesen Welten zu untersuchen und zu untersuchen, ob sie eingewickelt sind Trübungspartikel.

"Es wird nicht viel aussehen … [the objects] Sieht aus wie Lichtpunkte ", sagte Weaver." Es ist nicht so aufregend, wie direkt neben ihnen zu fliegen, aber wir befinden uns dennoch in einer einzigartigen Geometrie im Weltraum und wollen das ausnutzen. "

Die New Horizons-Sonde könnte während ihres Aufenthalts im Kuipergürtel direkt neben etwas anderem fliegen: Staubpartikel, die durch Äonen von Steinkollisionen in dieser Trümmerzone entstehen. Die Daten der letzten Woche enthalten einige Versuche, diesen Staub zu erkennen, obwohl nach dem aktuellen Verständnis der Wissenschaftler der Kuiper GürtelNew Horizons wird keinen Staub sehen können.

"Dies ist eine Langzeitbeobachtung", sagte Weaver. "Wenn wir etwas entdecken würden, wäre das wirklich etwas. Es würde uns sagen, dass der Kuipergürtel viel mehr Material zermahlen würde, vielleicht viel mehr Objekte als wir ursprünglich dachten. Aber wenn sich der Kuipergürtel verhält." Nach unseren derzeitigen Vorstellungen werden wir dann wahrscheinlich nichts sehen. Aber wir dachten, es lohnt sich, es zu versuchen. "

neue Horizonte Raumschiff

Ein Diagramm zeigt den Weg neuer Horizonte durch das Sonnensystem.

(Bildnachweis: NASA / Johns Hopkins University Labor für Angewandte Physik / Southwest Research Institute)

Die Beobachtungen der letzten Woche sind die zweite Charge, die nach einem dreiwöchigen Aufenthalt im März seit dem MU69-Vorbeiflug 2014 gesammelt wurde. Längere Beobachtungsperioden sind für das Raumschiff besonders hilfreich, da es die umliegenden Objekte des Kuipergürtels untersucht. Für viele dieser Körper sind sich die Wissenschaftler der genauen Umlaufbahnen nicht sicher.

"Die Objekte da draußen sind sehr, sehr dunkel, [and] Das Raumschiff ist auf das galaktische Zentrum zugefahren, also ist es sehr hell ", sagte Bowman." Eine Möglichkeit, die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, ein sehr schwaches, kleines Objekt zu sehen, besteht darin, die Belichtung zu erhöhen und auch viele Bilder aufzunehmen und übereinander zu stapeln "Das Raumschiff sammelt also einige Bilder, wartet ein wenig und sammelt dann weitere.

Im März konzentrierten sich diese Beobachtungen auf ein Objekt namens Kuiper Belt 2014 PN70 – der zweite große Vorbeiflug von New Horizons, der sich stattdessen auf 2014 MU69 konzentrierte, nachdem die Wissenschaftler zu dem Schluss kamen, dass dies ein vielversprechenderes Ziel war.

Der nächste Arbeitsabschnitt des Raumschiffs wird noch länger dauern und Anfang April für fast drei Monate beginnen. Diese Beobachtungen konzentrieren sich auf ein Objekt namens 2011 JX31, sagte Bowman. Da Wissenschaftler Kuiper Belt-Objekte seit weniger als drei Jahrzehnten identifizieren, könnten die Forscher immer noch neue Ziele für das Raumschiff ausfindig machen.

"Es gibt immer eine Möglichkeit, die neu ist [Kuiper Belt] Es werden Objekte entdeckt, die sich genau wie dieses Mal in der Reichweite unserer Kamera befinden ", sagte Bowman. Für seine September-Beobachtungen fügte New Horizons zwei solche Objekte hinzu, die soeben entdeckt wurden, dass sie noch keine formalen Namen haben.

Die Menschen, die New Horizons betreiben Ich hoffe, dass ich einen weiteren dramatisch nahen Vorbeiflug einstecken kann bevor die Mission endet. "Unsere Wissenschaftler versuchen herauszufinden, ob es wahrscheinlich ist, dass wir etwas im Bereich des Treibmittels haben, das wir im Tank gelassen haben", sagte Bowman.

Aber keiner dieser verschiedenen Weltraum-Steine ​​- die Ziele des letzten Frühlings, der letzten Woche oder des nächsten Frühlings – wird jemals die volle Wucht der New-Horizons-Untersuchungen erreichen. Sie sind einfach nicht zur richtigen Zeit am richtigen Ort.

"Leider! Ich möchte dir ja sagen", sagte Bowman. "Wir warten immer noch.

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