Misi New Horizons NASA ke Pluto, dijelaskan

Misi New Horizons NASA ke Pluto akan menunjukkan kepada kita planet kerdil dari dekat untuk pertama kalinya.

Sampai baru-baru ini, foto terbaik yang pernah diambil menunjukkannya sebagai titik kecil. Tetapi pada pukul 07:49 ET pada 14 Juli, wahana itu terbang dalam jarak 7.750 mil dari Pluto, lebih dekat dari lima bulannya. Foto-foto pertama dari flyby akan tiba kembali ke Bumi Rabu sore.

Ini adalah pencapaian teknologi yang mengejutkan. Pluto adalah tujuan terjauh untuk setiap misi luar angkasa dalam sejarah. New Horizons membutuhkan waktu sembilan tahun untuk menempuh perjalanan sejauh 3 miliar mil di sana — yang berarti saat ini menggunakan teknologi berusia satu dekade, menempuh rute yang dihitung bertahun-tahun yang lalu. Dan karena New Horizons melaju dengan kecepatan tinggi (sekitar 31.000 mil per jam) dan tidak bisa melambat, flyby selesai dalam hitungan menit.



Ini seperti menempatkan GoPro pada peluru yang melaju kencang

Tidaklah akurat untuk mengatakan bahwa misi ini seperti menempatkan GoPro pada peluru yang melaju kencang dan menembaknya di suatu tempat di langit, dengan pengetahuan bahwa Pluto akan menunggu di sana bertahun-tahun kemudian untuk pemotretan.

Tetapi lebih dari kehebatan teknologi dan foto-fotonya yang menakjubkan, momen singkat New Horizons dengan Pluto menandai momen bersejarah dalam eksplorasi ruang angkasa. Untuk pertama kalinya dalam satu generasi — sejak wahana Voyager 2 disambar Neptunus pada tahun 1989 — kita akan melihat dunia yang sama sekali baru untuk pertama kalinya. Tapi itu juga akan menjadi yang terakhir kalinya. Seperti yang dilakukan Dennis Overbye kolom New York Times yang luar biasa , 'Tak satu pun dari kita yang hidup hari ini akan melihat planet baru dari dekat untuk pertama kalinya lagi.'

1) Kami akan melihat Pluto untuk pertama kalinya

Banyak orang berasumsi bahwa kita pernah melihat Pluto sebelumnya, tetapi mereka mungkin memikirkan rendering atau ilustrasi seniman. Sampai baru-baru ini, foto-foto terbaik yang kami miliki tentang planet kerdil terlihat seperti ini:

Pluto, seperti yang terlihat oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble pada tahun 2010.

(NASA/ESA/M.Buie)

Tapi itu cepat berubah. Selama beberapa minggu terakhir, ketika New Horizons mendekati Pluto, itu memberi kami foto yang lebih baik dan lebih baik — termasuk yang ini, diambil pada 12 Juli:

( NASA/JHUAPL/SWRI )

Ini adalah peningkatan besar, tetapi tidak ada apa-apanya dibandingkan dengan apa yang akan ditangkap oleh New Horizons pada pendekatan terdekatnya. 'Kami akan mengubah titik cahaya menjadi planet dan sistem bulan di depan mata Anda,' Alan Stern, penyelidik utama misi tersebut, katanya di bulan April .

Kami tidak akan menerima foto terbaik selama terbang lintas itu sendiri — karena pesawat ruang angkasa akan terlalu sibuk mengambilnya untuk mengirimkan data kembali ke Bumi. Namun mulai 15 Juli, kita akan mendapatkan peta permukaan Pluto yang indah, berwarna, dan beresolusi tinggi yang akan mengungkapkan segala macam fitur geologis.

Itu Emily Lakdawalla dari Planetary Society telah menghitung tingkat detail yang dapat kita harapkan, berdasarkan kamera New Horizons dan jarak dari Pluto. Ini bukan Pluto — ini salah satu bulan Jupiter — tapi itu ditunjukkan pada resolusi yang kira-kira akan kita lihat di gambar-gambar New Horizon:

( NASA/JPL/Emily Lakdawalla )

Pada tingkat detail ini, ini lebih dari sekadar foto — ini adalah peta topografi yang mendetail, sama seperti yang disediakan oleh satelit yang mengorbit Bumi. Mereka bisa mengungkapkan gunung, lapisan es, gunung berapi, atau bahkan lautan air cair di bawah es. 'Siapa yang tahu hal aneh macam apa yang akan kita temukan dari dekat?' kata Stern.

2) Kita juga akan belajar tentang bulan-bulan Pluto

( NASA, ESA, dan L. Fratte )

Pluto sangat tidak biasa karena ukurannya kecil dari Bumi tetapi memiliki lima bulan. Planet kerdil sedikit mengorbit bulan terbesar, Charon (mengarahkan beberapa ke menyarankan pasangan dapat digambarkan sebagai sistem planet ganda), dan tiga bulan yang lebih kecil tersapu dalam medan gravitasi pasangan, yang mengarah ke orbit yang aneh dan kacau dari mereka sendiri.

pluto charon

( NASA-JHUAPL-SWRI )

Pluto dan Charon, difoto oleh New Horizons pada 8 Juli dari jarak 3,7 juta mil. ( NASA-JHUAPL-SWRI )

Namun, saat ini, kita tidak tahu lebih banyak dari itu. Hingga 2012, kami bahkan belum menemukan dua bulan terkecil (dan hingga baru-baru ini, para ilmuwan mengira New Horizons mungkin menemukan beberapa bulan lagi). Tapi penyelidikan mengumpulkan banyak data di semua bulan ini, yang mungkin mengungkapkan fitur permukaan yang mungkin dan bahkan mungkin atmosfer tipis di Charon.

3) Misi ini telah berjalan selama beberapa dekade

( Jason Davis/Masyarakat Planet )

Para ilmuwan telah bermimpi mengirim pesawat ke Pluto selama bertahun-tahun. Insinyur NASA benar-benar mempertimbangkan mengirim probe Voyager 1 ke Pluto setelah itu terbang oleh Saturnus pada tahun 1980, tetapi memilih untuk mengirimnya ke bulan Saturnus, Titan. Segera setelah pertemuan Neptunus pada tahun 1989 oleh Voyager 2 (yang berarti delapan dari sembilan planet telah dikunjungi), para ilmuwan mulai mengusulkan misi ke Pluto.

Selama bertahun-tahun, mereka tidak berhasil. Selama tahun 1990-an, para ilmuwan NASA mengusulkan empat misi Pluto yang berbeda – beberapa di antaranya akan mencakup beberapa pesawat ruang angkasa, atau probe yang jauh lebih besar dari New Horizons – tetapi NASA dan Kongres akhirnya gagal menyediakan uang untuk salah satu dari mereka.

Akhirnya, pada tahun 2003, Kongres menyetujui penyelidikan yang relatif kecil untuk diluncurkan ke Pluto pada tahun 2006: New Horizons.

4) Penyelidikan kecil melakukan perjalanan sejauh 3 miliar mil ke Pluto

( JHUAPL )

Sulit untuk memahami seberapa jauh Pluto sebenarnya. Jika Bumi seukuran bola basket, Pluto akan menjadi bola golf. Dan jika Anda memasukkan bola basket itu, katakanlah, Washington, DC, bola golf akan lebih jauh dari Baltimore — suatu tempat antara 50 dan 80 mil jauhnya, tergantung pada orbitnya.

Untuk pergi sejauh itu dalam jumlah waktu yang wajar, para insinyur memilih probe kecil yang akan diluncurkan di atas roket yang sangat besar (sebuah Atlas V ), sehingga bisa dikirim secepat mungkin. Itu membuat atmosfer Bumi bergerak lebih cepat daripada pesawat ruang angkasa mana pun: 36.373 mil per jam.

Peluncuran New Horizons 2006.

(Red Huber/Orlando Sentinel/MCT melalui Getty Images)

Ia menghabiskan sebagian besar perjalanan berikutnya dalam hibernasi, meskipun ia bangun ketika terbang oleh Jupiter pada 2007, mengambil foto planet raksasa itu dan menggunakan gravitasinya untuk menjepret dirinya sendiri ke luar ke Pluto. Manuver itu mempersingkat perjalanan probe sekitar tiga tahun - dan hanya dengan sedikit luka bakar pendorong pemasyarakatan (untuk menjaga probe di jalur yang benar), itu mengikuti jalur yang diplot oleh para insinyur satu dekade lalu.

5) Perjalanan ke Pluto tidak selalu mudah

cakrawala baru 3

Ilustrasi New Horizons.

(JHUAPL/SwRI)

Namun, ada tantangan. Pada tahun 2011 dan 2012, para astronom menemukan dua bulan baru Pluto — Kerberos dan Styx — yang membuat para ilmuwan khawatir bahwa Pluto mungkin dikelilingi oleh lebih banyak puing daripada yang diperkirakan , mungkin membahayakan pesawat ruang angkasa. Perhitungan selanjutnya menunjukkan kemungkinan dampak seperti itu sangat rendah , tetapi para ilmuwan misi tetap waspada .

Selain itu, sepuluh hari yang lalu, New Horizons tiba-tiba masuk ke mode aman , beralih ke komputer cadangan karena kesalahan perangkat lunak. NASA mengatakan masalahnya telah terpecahkan dan tidak akan menimbulkan masalah lebih lanjut, tetapi itu masih merupakan ketakutan besar, begitu dekat dengan flyby.

6) Para ilmuwan misi tidak terlalu khawatir tentang apakah Pluto adalah sebuah planet

(Joss Fong)

Hanya delapan bulan setelah penyelidikan diluncurkan, International Astronomical Union (IAU) secara resmi memutuskan bahwa Pluto bukan lagi planet — sebagai gantinya, itu akan dikategorikan sebagai planet kerdil. Alasannya sebagian didasarkan pada ukuran kecil Pluto, dan sebagian pada fakta bahwa, dalam beberapa tahun terakhir, para astronom menemukan beberapa objek berukuran serupa lainnya di wilayah ruang yang sama (disebut Panggilan Kuiper ), termasuk Eris , sebuah planet kerdil yang sebenarnya lebih besar dari Pluto.

Sebagai Mike Brown , astronom Caltech yang menemukan Eris (dan menulis Bagaimana Saya Membunuh Pluto dan Mengapa Itu Terjadi ), memberitahuku beberapa bulan yang lalu , 'Ada delapan benda di tata surya yang mendominasi yang lain. Delapan itu adalah planet, dan ribuan lainnya bukan.'

Sabuk Kuiper.

( Laboratorium Fisika Terapan NASA/Johns Hopkins University/Lembaga Penelitian Barat Daya/Alex Parker )

Di sisi lain ada beberapa ilmuwan siapa yang membantah bahwa definisi IAU tentang planet adalah arbitrer. Objek apa pun yang cukup besar sehingga gravitasinya menariknya menjadi bentuk bulat, kata mereka, harus dianggap sebagai planet. Ini akan membuat sebagian besar planet kerdil — termasuk Pluto — menjadi planet yang lengkap.

Ketika saya menghabiskan waktu dengan para ilmuwan New Horizons pada bulan April, saya menemukan bahwa mereka umumnya termasuk dalam kelompok yang terakhir — tetapi lebih dari segalanya, mereka tidak terlalu peduli apa nama resmi Pluto, selama pesawat ruang angkasa mereka bisa sampai di sana dan menjelajahinya. . Pada titik ini, perdebatan nomenklatur dalam IAU adalah hal terakhir di pikiran mereka.

Terkait Maaf, Pluto: Kamu benar-benar bukan planet
Mengapa beberapa ilmuwan berpikir Pluto harus menjadi planet lagi

7) Pesawat ruang angkasa akan memberi tahu kita banyak hal lain tentang Pluto juga

Bukan hanya mengambil foto: New Horizons memiliki tujuh perbedaan instrumen ilmiah kapal.

( JHUAPL )

  • Kamera utama ( Muntah , Alice , dan LORRI ) juga akan dapat memberi tahu kita komposisi kimia dan suhu permukaan Pluto, serta kerapatan dan suhu atmosfernya.
  • PEPSSI (yang merupakan singkatan dari Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) mendeteksi partikel yang keluar dari atmosfer berbasis nitrogen planet kerdil, memberi tahu kita apa elemen lain yang ada.
  • MENUKAR (Angin Matahari di Sekitar Pluto) memberikan data tentang bagaimana partikel-partikel ini berinteraksi dengan angin matahari — plasma bermuatan yang dilepaskan oleh matahari yang memancar ke seluruh tata surya. Bersama-sama, kedua kumpulan data ini akan membantu kita memahami bagaimana atmosfer Pluto berfluktuasi dari waktu ke waktu karena jaraknya yang bervariasi dari matahari.
  • Itu Penghitung Debu Siswa — dirancang dan dibangun oleh mahasiswa di University of Colorado Boulder — memberikan informasi baru tentang kepadatan debu di luar tata surya.
  • Tepat setelah terbang lintas, REX (Percobaan Ilmu Radio) mengirimkan dan menerima sinyal radio melalui atmosfernya. Dengan menganalisis sinyal-sinyal ini ketika mereka mencapai piringan radio di Bumi, kita akan belajar tentang tekanan, suhu, dan komposisi atmosfer.

8) New Horizons juga memiliki beberapa hal mengejutkan yang dikemas di dalamnya

Abu Clyde Tombaugh, penemu Pluto, di atas kapal New Horizons.

(JHUAPL)

Terlepas dari instrumen ilmiahnya, wahana ini membawa beberapa kenang-kenangan yang menarik. Diantara mereka:

  • Abu Clyde Tombaugh, yang menemukan Pluto pada tahun 1930
  • CD-ROM dengan nama 434.000 orang yang mendaftar
  • Dua perempat negara bagian dan dua bendera AS
  • Perangko tahun 1991 yang bertuliskan 'Pluto: Belum Dijelajahi'
TerkaitSebuah penyelidikan yang menuju ke Pluto membawa abu orang yang menemukan Pluto

9) Semua data akan kembali secepat siput

(Estelle Caswell)

Karena New Horizons sangat jauh, dibutuhkan sekitar 4,5 jam untuk setiap data yang dikirim kembali untuk mencapai Bumi. Dan sinyalnya sangat redup sehingga NASA harus menggunakannya antena radio selebar 200 kaki (masing-masing satu di Australia, California, dan Spanyol) untuk mengambilnya.

Ini berarti tingkat transmisi data yang sangat rendah : sekitar 1 kilobit per detik, lebih dari 50 kali lebih lambat dari modem 56k dari tahun 90-an. Jadi, dibutuhkan lebih dari 42 menit bagi New Horizons untuk mentransmisikan gambar dengan lebar 1024 piksel sepenuhnya.

gaun primadona kecantikan dan binatang

Akibatnya, setelah terbang, pesawat akan terus mengirim data selama lebih dari satu tahun. Foto-foto indah akan mulai datang hanya sehari setelah terbang lintas, tetapi para ilmuwan harus menunggu beberapa saat untuk cache data penuh dari semua instrumen di dalamnya.

10) New Horizons akan melanjutkan ke tujuan lain

Setelah Pluto, rencana memanggil pesawat ruang angkasa untuk terbang mengunjungi yang lain Objek sabuk kuiper — salah satu dari ribuan bongkahan es batu yang mengorbit matahari di luar Neptunus, di mana Pluto adalah salah satu yang terbesar.

Para ilmuwan memutuskan antara dua potensi benda-benda , keduanya memiliki lebar sekitar 30 hingga 50 mil. Jika semuanya berjalan sesuai rencana, penyelidikan akan mencapai salah satunya pada tahun 2019, mengambil lebih banyak foto dan mengumpulkan lebih banyak data tentang objek misterius yang jaraknya jutaan mil ini.

11) Misi ini murni eksplorasi

Pluto dan Charon, seperti yang terlihat dari jarak 15 juta mil.

( NASA-JHUAPL-SWRI )

Di satu sisi, New Horizons akan memberi kita informasi yang sangat praktis yang dapat digunakan para ilmuwan untuk menjawab salah satu pertanyaan terbesar tentang tata surya kita: bagaimana ia terbentuk. Diyakini bahwa Pluto terbentuk lebih dekat ke matahari — melalui tahap awal pertumbuhan yang sama seperti Bumi dan planet berbatu lainnya — sebelum terlempar keluar miliaran tahun yang lalu.

Semua data yang dikumpulkan tentang geologi, atmosfer, dan bulannya akan membantu para ilmuwan menyempurnakan gagasan mereka tentang era awal dalam sejarah planet kita ini. Seperti yang dikatakan Stern kepada saya, 'Ini akan membantu kita menghubungkan titik-titik.'

Setelah beberapa dekade perencanaan dan 3 miliar mil, akhirnya tiba waktunya

Tetapi dalam arti lain, New Horizons akan memuaskan sesuatu yang lebih dalam: dorongan konstan kami untuk eksplorasi. Setelah memetakan Bumi, kami melanjutkan ke luar, mengirimkan pesawat ruang angkasa ke masing-masing planet secara bergantian — Venus dan Mars pada 1960-an, Merkurius, Yupiter, dan Saturnus pada 1970-an, serta Uranus dan Neptunus pada 1980-an.

Sejak itu telah terjadi kesenjangan selama satu generasi. Banyak orang (termasuk saya sendiri) tidak cukup umur untuk mengingat momen penjelajahan yang begitu murni, melihat sebuah planet yang belum pernah dilihat siapa pun sebelumnya. Tetapi setelah beberapa dekade perencanaan dan 3 miliar mil penerbangan, akhirnya tiba saatnya. Kita akan melihat Pluto untuk pertama kalinya.

Klik di sini untuk melihat semua cerita kami tentang Pluto dan misi New Horizons