New Horizons

From Wikipedia

New Horizons (umjetnikovo viđenje).

New Horizons je NASA-ina bespilotna letjelica dizajnirana za misiju prolijetanja pored Plutona i njegovih satelita, uključujući Haron, slikanje i istraživanje pomenutih objekata i prosljeđivanje slika i podataka nazad na Zemlju. Planeri misije se nadaju da će NASA, u slučaju uspješnog završetka primarne misije, odobriti planove nastavka misije s ciljem prolijetanja letjelice pored jednog ili više objekata u Kuiperovom pojasu. Letjelicu je izgradio konzorcijum organizacija vođen Southwest Research Institute (Jugozapadni institut za istraživanja) i Johns Hopkins University (Univerzitet John Hopkins) Laboratorija za primijenjenu fiziku. Rukovodilac misije je S. Alan Stern sa Southwest Research Instituta (SwRI). New Horizons je uspješno lansiran 19. januara, 2006 godine.

Primarna naučna misija je da istraži globalnu geologiju i morfologiju i mapira površinski sastav Plutona i Harona, kao i da prostudira neutralnu nejoniziranu atmosferu Plutona i njegovu brzinu oslobađanja. Drugi ciljevi, uključujući istraživanje promjenjivosti Plutonove atmosfere i površine; slikanje i mapiranje pojedinih Plutonovih i Haronovihoblasti, u visokim rezolucijama; Procjena Plutonove više atmosfere , jonosfere, i okruženja energetskih čestica; potrega za atmosferom na Haronu; prečiščavanje mase parametara o Plutonu i Haronu; i potraga za novim, dosad neotkrivenim, prirodnim satelitima i prstenovima.

Radioizotopski termoelektrični generator (RTG) će obezbijeđivati električnu energiju potrebnu da pokreće sisteme na letjelici (oko 200 vati). Generator je odobren od strane Američkog odsjeka za sigurnost energije.

Početna brzina New Horizonsa će biti oko 16 km/s, ali poslije prolaska kroz Jupiterovo gravitaciono polje, koje će letjelica iskoristii za ubrzanje, 2007. godine očekuje se da će ubrzati na 21 km/sT.

Sadržaj

1 Profil misije
- 1.1 Trenutni status
- 1.2 Ključni datumi
2 Letjelica i subsistemi
- 2.1 Struktura, pogon, i izvor energije
- 2.2 Naučni instrumenti
3 Uragan Wilma
4 Protesti zaštitnika okoliša
5 Vanjski linkovi

[izmijeni] Profil misije

Atlas V 551 lanser sa New Horizons na lansirnoj rampi.

Letjelica je lanirana 19-tog januara u 14:00 sati. Atlas V raketa 551 je nosila letjlicu.

New Horizons se sada kreće prema Jupiterovom gravitacijskom polju, koje bi trebalo dostići u februaru 2007. godine. New Horizons je prvi let usmjeren direktno ka Jupiteru još od was lansiranja misije Ulysses 1990. godine. Postojali su i rezervni termini za lansiranje u februaru 2006. i februaru 2007. godine, samo prva 23 dana 2006. godine dozvoljavaju korištenje Jupiterovog gravitacionog polja za ubrzanje letjelice. Bilo koji period lansiranja izvan navedenih dana ne bi omogućio letjelici korištenje ubrzanja i tako bi produžilo let do Plutona za 2-4 godine. Prolijetanje pored Jupitera će omogućiti i 4-mjesečno intenzivno posmatranje ove planete. Primarni cilj tog posmatranja uključuje istraživanje dinamike Jupiterovih oblaka, a koje je već dobrim dijelom urađeno projektom osmatranja Galileo, zetim još i proučavanje magnetosfere. Zbog mnogo kraće udaljenosti od Jupitera do Zemlje komunikacijski link može prenijeti mnogo više podataka. Ovo prolijetanje će dovesti letjelicu na mnogo bržu trajektoriju prema Plutonu.

Osmatranje Plutona će početi mjesecima prije nego što mu se letjelica sasvim približi. Ovo bi trebalo detektovati eventualne, dosad neotkrivene, prstenove ili Prirodne satelite, i omogućilo bi bolje i efikasnije manevrisanje u cilju prikupljanja bitnih podataka. 150 dana prije približavanja rezolucija slika će premašiti rezoluciju teleskopa Hubble. Tada će se izvršiti detaljno slikanje Plutona i Harona. Ovaj vremenski period prolijetanja (koji iznosi otprilike polovinu vremena rotacije Plutona i Harona, će omogućiti slikanje velikog dijela površine oba ova tijela. Ipak zbog Plutonovog nagiba i rotacije dio jednog njegovog pola će biti u sjeni svo vrijeme.

Planirano je da New Horizons proleti na 9,600 km od Plutona pri brzini od oko 11 km/s, a na udaljenosti od Harona od oko 27 000 km, prolazeći između planete i mjeseca. Ovi parametri mogu lako biti i promijenjeni tokom leta. Za vrijeme prolijetanja instrumenti bi trebali biti u mogućnosti snimati slike rezolucije od 25 m/px (metara/pixel). Planirane su i: globalna mapa u četiri boje, rezolucije 1,6 km/px, hiper-spektralna map rezolucije 7 km/px globalno kao i za pojedina područja, ispitivanje sastava atmosfere kao i radio valova, sve to na "dnevnoj strani" Plutona. "Mjesečeva sjena na Haronu će omogućiti i neka indirektna ispitivanja na "noćnoj strani" Plutona.

Nakon prolijetanja pored Plutona, New Horizons će produžiti prema Kuiperovom pojasu. Planeri misije sada tragaju za jednim ili više objekata u ovom pojasu koji bi bili bar 50-100 km u prečniku, da bi usmjerili letjelicu u njihovom pravcu. Kako su manevarske sposobnosti ograničen, ova faza misije je usmjerena na pronalaženje takvih objekata u blizini predviđene trajektorije New Horizonsa.

[izmijeni] Trenutni status

New Horizons i njegov nosač Atlas V lansirani su sa rampe na Cape Canaveralu na Floridi, u 14:00 sati po istočnoameričkom vremenu (EST), 19-tog januara 2006. godine. Raketni dio "Centaur", nakon sagorijevanja svog goriva, se odvojio od ostatka letjelice u 14:30 sati (EST), kada je New Horizons i izašao iz Zemljine) orbite. Letjelica je prošla Mjesečevu orbitu prije ponoći istog dana (EST), i uputila se ka Jupiteru čiju će orbitu dostići u februaru 2007.

[izmijeni] Ključni datumi

New Horizons na lansirnoj rampi

New Horizons odmah poslije polijetanja

24. septembar 2005. - Letjelica dopremljena u Cape Canaveral iz Goddard Centra za svemirske letove
11. januar 2006. - Počelo pripremanje za lansiranje. Lansiranje odgođeno zbog dodatnih testiranja.
16. januar 2006. - Atlas V raketa nosač dopremljena na lansirnu rampu.
17. januar 2006. - Prvi termin lansiranja propušten zbog neprihvatljivih vremenskih uslova (vjetar).
18. januar 2006. - Prvi termin lansiranja propušten.
19. januar 2006. - Uspješno lansiranje u 14:00 EST nakon malog kašnjenja uzrokovanog gustim oblacima.
April 2006. - Letjelica je prošla Marsovu' orbitu.
Februar 2007. - Prolijetanje pored Jupitera. Između 25. februara i 2 marta će prići najbliže na razdaljinu od oko 2.3 miliona km.
14. juli 2015. - Prolijetanje pored Plutona i Harona
2015-2020 - moguće prolijetanje pored jednog ili više objekata u Kuiperovom pojasu.

Što se Plutona tiče početna posmatranj će startati 4 mjeseca prije približavanja na najbližu razdaljinu, i svi podaci bi trebali stići do Zemlje 9 mjeseci poslije tog približavanja. U slučaju susreta sa objektom ili objektima iz Kuiperovog pojasa posmatranje bi počelo mjesec dana prije susreta a svi podaci bi stigli do Zemlje za 2 mjeseca.

[izmijeni] Letjelica i subsistemi

[izmijeni] Struktura, pogon, i izvor energije

Letjelica je veličinom i oblikom uporediva sa velikim pianom. Hidrazinska raketa je korištena za pogon, a minimalna brzina od 290 m/s se može razviti nakon polijetanja.

New Horizons u montažnoj hali.

Letjelica ima dva stabilizatorska moda, troosovinski i spin stabilizator. Postoje i dva dodatna punjača (usmjerivača) goriva. Zvjezdane kamere su postavljene sa strane letjelice i one pomažu u navigaciji. Masa letjelice u orbiti, uključujući gorivo, u početku će iznositi 465 kg i to do Jupiterove orbite, a odatle do Plutona će biti oko 445 kg. To znači da će ostati malo goriva za kasnije navođenje u Kuiperovom pojasu, a što je uzrokovano ograničenjima u performansama letjelice namijenjene za direktni let prema Plutonu.

[izmijeni] Naučni instrumenti

Ukupna potrošnja sedam naučnih instrumenata koje nosi letjelica je ispod 30 W, a njihova težina oko 30 kg. To su:

"Ralf" - kamera za mapiranje u četiri boje sa infracrvenim spektrometrom, napravljena da mapira površinu, sastav i temperaturu Plutona i Harona;
"Alisa" - ultraljubičasti spektrometar koji će proučiti strukturu i sastav gornjih slojeva Plutonove atmosfere;
"Lori" je kamera visoke rezolucije povezana sa teleskopom koja će posmatrati Pluton tokom posljednjih mjeseci puta i snimati fotografije visoke rezolucije tokom prolaska pored planete;
"Pepsi" i "Svap" su plazma senzori, namijenjeni za bilježenje i mjerenje odlivanja Plutonove atmosfere;
"Reks" je radio instrument koji će primati jak signal sa Zemlje sa mreže "Deep Space", dok letjelica bude prolazila iza Plutona gledano sa Zemlje. Prelamanje signala u Plutonovoj atmosferi će omogućiti "Reksu" da odredi gustinu i temperaturu u donjim slojevima atmosfere ove planete;
"SDC" će mjeriti gustinu međuplanetarne prašine u najudaljenijim dijelovima sunčevog sistema i u Kuiperovom pojasu.

Početkom 2007. godine je predviđeno da "New Horizons" prođu pored Jupitera, skrenu i ubrzaju korišćenjem Jupiterove gravitacije, koja će ga izbaciti kao praćka. Kraj Plutona će proći 14 jula 2015. godine, a kasnije nastavlja put kroz Kuiperov pojas kometa.

Sa brzinom od 75.000 km/h će biti najbrži objekat napravljen ljudskom rukom.

[izmijeni] Uragan Wilma

Nosač raketa Atlas V, koji je "digao" New Horizons u orbitu zadobio je malo oštećenje za vrijeme uragana Wilma, 24. oktobra 2005. godine. Jedan od generatora rakete je pogođen odlomljenim komadom vrata. Generator je zamijenjen identičnim dijelom, koji u potpunosti odgovara originalu. [1]

[izmijeni] Protesti zaštitnika okoliša

Korištenje Plutonijumske RTG baterije uzrokovalo je male demonstracije. Nekoliko dana prije lansiranja oko 30-tak demonstranata je protestvovalo. Količina radioaktivnog Plutonijuma u RTG bateriji je 11 kg, što predstavlja jednu trećinu količine koja je korištena u letjelici misije Cassini-Huygens, kada je ova lansirana 1997. I to lansiranje je propraćeno demonstracijama oko 300 osoba. Odsjek za energiju Sjedinjenih Američkih Država procijenio je šanse da se desi nesreća prilikom lansiranja, a u kojoj bi došlo do ispuštanja radijacije u atmoferu, na oko 350 naprema 1, i izvršio je nador lansiranja (kao i uvijek kada je u pitanju korištenje RTG baterije). Vjeuje se da bi u najgorem mogućem scenariju nesreće ozračenje iznosilo oko 80% prosječne godišnje doze pozadinske radijacije Sjeverne Amerike. Zagađena bi bila oblast prečnika od oko 220 km, a čišćenje bi koštalo od 241 miliona dolara do 1,2 milijarde dolara po kvadratnoj milji(oko 2,56 kvadratnih km, 1 milja - oko 1,6 km).