انطباع فني عن مركبة الفضاء نيو هورايزونز التي اجتاحت بلوتو. رصيد الصورة: JHUAPL / SwRI. اضغط للتكبير.
إذا سارت الأمور على ما يرام ، فإن أول مهمة إلى أبعد كوكب معروف في نظامنا الشمسي ستنطلق في أوائل عام 2006 ، وستعطينا مناظرنا التفصيلية الأولى لبلوتو ، وقمره شارون ، ومنطقة حزام كايبر ، أثناء استكمال استطلاع وكالة ناسا لجميع المناطق. الكواكب في نظامنا الشمسي.
قال الدكتور آلان ستيرن ، الباحث الرئيسي في مهمة نيو هورايزونز إلى بلوتو: 'نحن ذاهبون إلى كوكب لم نزره من قبل من قبل'. 'هذا يشبه شيئًا من قصص ناسا ، كما في الستينيات والسبعينيات مع جميع المهمات الجديدة التي كانت تحدث في ذلك الوقت. لكن هذا استكشاف لقرن جديد ؛ إنه شيء جريء ومختلف. كوني أول مهمة إلى كوكب الأرض الأخير حقًا 'ينسقني'. هناك شيء مميز حول الذهاب إلى حدود جديدة ، حول
يقع بلوتو بعيدًا جدًا (5 مليارات كيلومتر أو 3.1 مليار ميل عندما تصل إليه نيو هورايزونز) بحيث لم يتمكن أي تلسكوب ، ولا حتى تلسكوب هابل الفضائي ، من تقديم صورة جيدة للكوكب ، وبالتالي فإن بلوتو هو عالم غامض حقيقي . لم يُعرف وجود بلوتو إلا منذ 75 عامًا ، ويستمر الجدل حول تصنيفه على أنه كوكب ، على الرغم من أن معظم علماء الكواكب يصنفونه في فئة الكواكب الجديدة التي تسمى أقزام الجليد. بلوتو هو عالم كبير من الصخور الجليدية ، ولد في منطقة حزام كويبر في نظامنا الشمسي. قمرها ، شارون ، كبير بما يكفي لدرجة أن بعض علماء الفلك يشيرون إلى الاثنين على أنهما كوكب ثنائي. يخضع بلوتو لتغير موسمي وله مدار طويل وهائل مدته 248 عامًا مما يتسبب في تبدد الغلاف الجوي للكوكب وتجمده بشكل دوري ، ولكن يتم تجديده لاحقًا عندما يعود الكوكب أقرب إلى الشمس.
ستوفر نيو هورايزونز أول نظرة عن قرب لبلوتو والمنطقة المحيطة به. ستعمل المركبة الفضائية الكبيرة بحجم البيانو على رسم خريطة لسطح بلوتو وشارون وتحليلها ، ودراسة الغلاف الجوي لهروب بلوتو ، والبحث عن الغلاف الجوي حول شارون ، وإجراء استكشافات مماثلة لواحد أو أكثر من أجسام حزام كويبر.
يتم حاليًا اختبار المركبة الفضائية ، التي تم بناؤها في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية ، في مركز جودارد لرحلات الفضاء. كان الدكتور ستيرن يخطط لمهمة إلى بلوتو لبعض الوقت ، والبقاء على قيد الحياة من خلال مختلف البعثات المحتملة مرة أخرى ، متقطعة مرة أخرى إلى النظام الشمسي الخارجي.
قال في مقابلة من مكتبه في معهد ساوث ويست للأبحاث في بولدر بولاية كولورادو: 'إنني أشعر بالرضا تجاه المهمة'. 'لقد كنت أعمل في هذا المشروع منذ حوالي 15 عامًا ، وفي السنوات العشر الأولى لم نتمكن حتى من الخروج منه من لبنات البداية. الآن لم ننجح في تمويلها فحسب ، بل قمنا ببنائها ونتطلع حقًا إلى قيادة المهمة قريبًا إذا استمر كل شيء على ما يرام '.
من بين العقبات المتبقية التي يتعين إزالتها قبل الإطلاق ، تلوح في الأفق عقبات كبيرة إلى حد ما. يتم تشغيل أنظمة New Horizons بواسطة مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة (RTG) ، حيث يتم تحويل الحرارة المنبعثة من اضمحلال المواد المشعة إلى طاقة. يعد هذا النوع من أنظمة الطاقة ضروريًا لمهمة بعيدة عن الشمس مثل New Horizons حيث لا تعد الطاقة الشمسية خيارًا ، ولكن يجب الموافقة عليها من قبل كل من وكالة ناسا والبيت الأبيض. انتهت فترة التعليق العام البالغة 45 يومًا في أبريل 2005 ، لذا فإن المشروع ينتظر الآن الموافقة الرسمية النهائية. في غضون ذلك ، تستعد فرق مهمة New Horizons للانطلاق.
قال ستيرن: 'لا يزال أمامنا الكثير من العمل'. 'طوال هذا الصيف ، نختبر ونفحص المركبة الفضائية والمكونات ، ونخرج كل الأخطاء ، ونتأكد من جاهزية إطلاقها ، وجاهزيتها للطيران. وسيأخذنا ذلك خلال سبتمبر وفي أكتوبر نأمل في إحضار المركبة الفضائية إلى كيب '.
يتم فتح نافذة الإطلاق لمدة شهر لـ New Horizons في 11 يناير 2006.
ستكون نيو هورايزونز أسرع مركبة فضائية يتم إطلاقها على الإطلاق. تجمع مركبة الإطلاق بين المرحلة الأولى من Atlas V ومرحلة Centaur الثانية والمرحلة الثالثة من صاروخ STAR 48B الصلب.
قال ستيرن: 'لقد بنينا أصغر مركبة فضائية يمكننا التخلص منها وبها كل الأشياء التي تحتاجها: الطاقة ، والاتصالات ، وأجهزة الكمبيوتر ، والمعدات العلمية والتكرار لجميع الأنظمة ، ووضعها على أكبر مركبة إطلاق ممكنة'. 'هذا المزيج شرس من حيث السرعة التي نصل إليها في الفضاء السحيق.'
بأقصى سرعة ، ستسافر المركبة الفضائية بسرعة 50 كم / ثانية (36 ميل / ثانية) ، أو ما يعادل 85 ماخ.
قارن ستيرن صاروخ أطلس بمركبات الإطلاق الأخرى. قال 'إن ساتورن 5 أخذ رواد فضاء أبولو إلى القمر في 3 أيام'. 'سيأخذ صاروخنا نيو هورايزونز بعد القمر في 9 ساعات. استغرق الأمر من كاسيني 3 سنوات للوصول إلى كوكب المشتري ، لكن نيوهورايزونز ستمر كوكب المشتري في غضون 13 شهرًا فقط '.
ومع ذلك ، سوف يستغرق الأمر 9 سنوات و 5 أشهر لعبور نظامنا الشمسي الضخم. تعد مساعدة الجاذبية من كوكب المشتري ضرورية للحفاظ على تاريخ الوصول لعام 2015. عدم القدرة على الإقلاع مبكرًا في نافذة الإطلاق سيكون له عواقب وخيمة لاحقًا.
قال ستيرن: 'أطلقنا في يناير من عام 2006 ونصل إلى بلوتو في يوليو من عام 2015 ، وهو أفضل سيناريو'. 'إذا لم نطلق مبكرًا في نافذة الإطلاق ، فإن تاريخ الوصول ينزلق لأن كوكب المشتري لن يكون في وضع جيد يمنحنا مساعدة جاذبية جيدة.'
لدى New Horizons 18 يومًا لإطلاقها في يناير 2006 لتحقيق وصول 2015. بعد ذلك ، يتحرك موقع المشتري بحيث يعني التأخير في الإطلاق وصوله إلى بلوتو كل 4 أو 5 أيام بعد ذلك بعام. بحلول 14 فبراير ، يتم إغلاق النافذة للوصول إلى عام 2020. يمكن لـ New Horizons محاولة إطلاقها مرة أخرى في أوائل عام 2007 ، ولكن أفضل عام لوصول الحالة هو 2019.
ستحمل شركة New Horizons سبع أدوات علمية:
- رالف: المصور الرئيسي مع كل من القدرات المرئية والأشعة تحت الحمراء التي ستوفر خرائط ملونة وتكوين وخرائط حرارية لأجسام بلوتو وشارون وكويبر.
- أليس: مطياف فوق بنفسجي قادر على تحليل تركيب وتكوين الغلاف الجوي لبلوتو.
- REX: تجربة علوم الراديو التي تقيس تكوين الغلاف الجوي ودرجة حرارة السطح باستخدام مقياس إشعاع سلبي. يقيس REX أيضًا كتل الأشياء التي تطير بها New Horizons.
- لوري: يحتوي جهاز التصوير الاستطلاعي بعيد المدى على كاميرا تلسكوبية ترسم خريطة الجانب البعيد لبلوتو وتوفر بيانات جيولوجية.
- PEPSSI: التحقيق العلمي لمقياس طيف الجسيمات الطيفي لبلوتو والذي سيقيس تكوين وكثافة الأيونات الخارجة من الغلاف الجوي لبلوتو.
- SWAP: الرياح الشمسية حول بلوتو ، والتي ستقيس معدل هروب الغلاف الجوي لبلوتو وتحدد كيفية تأثير الرياح الشمسية على بلوتو.
- SDC: سيقيس عداد غبار الطالب مقدار الغبار الفضائي الذي تصادفه المركبة الفضائية في الرحلة. تم تصميم هذه الأداة وسيتم تشغيلها من قبل طلاب في جامعة كولورادو في بولدر.
يقول ستيرن إن الجزء الأول من الرحلة سيبقي فرق المهمة مشغولة ، حيث يحتاجون إلى فحص المركبة الفضائية بأكملها ، وتنفيذ تحليق كوكب المشتري في 13 شهرًا.
قال: 'ستكون السنوات الوسطى طويلة وربما - ونأمل أن تكون مملة جدًا' ، ولكنها ستشمل عمليات تسجيل سنوية للمركبات الفضائية والأدوات ، وتصحيحات المسار ، ومعايرة الأجهزة ، والبروفات المهمة الرئيسية. خلال السنوات الثلاث الأخيرة من مهمة الرحلات البحرية بين الكواكب ، ستقوم فرق الرحلات البحرية بكتابة واختبار وتحميل نص القيادة المفصل للغاية لمقابلة بلوتو / شارون ، وستبدأ المهمة بشكل جدي قبل عام تقريبًا من وصول المركبة الفضائية إلى بلوتو ، حيث تبدأ في تصوير المنطقة.
كانت المهمة إلى بلوتو قادمة منذ وقت طويل ، وتحظى بشعبية لدى مجموعة متنوعة من الأشخاص. يبدو أن الأطفال لديهم تقارب للكوكب مع اسم الشخصية الكرتونية ، بينما صنفت الأكاديمية الوطنية للعلوم مهمة إلى بلوتو كأولوية قصوى لهذا العقد. في عام 2002 ، عندما بدا أن وكالة ناسا ستضطر إلى إلغاء مهمة إلى بلوتو لأسباب تتعلق بالميزانية ، ضغطت جمعية الكواكب ، من بين آخرين ، بقوة على الكونجرس لإبقاء المهمة حية.
قال ستيرن إن موقع البعثة على الويب تلقى أكثر من مليون زيارة في الشهر الأول من نشاطه ، ولم يتضاءل معدل الإصابة. يكتب ستيرن عمودًا شهريًا على الموقع ، http://pluto.jhuapl.edu ، حيث يمكنك معرفة المزيد من التفاصيل حول المهمة والاشتراك لإرسال اسمك إلى بلوتو مع المركبة الفضائية.
في حين أن ستيرن متحمس بشكل مفهوم لهذه المهمة ، إلا أنه يقول إن أي فرصة للاستكشاف هي فرصة عظيمة.
قال 'الاستكشاف يفتح أعيننا دائمًا'. لم يتوقع أحد العثور على أودية أنهار على سطح المريخ ، أو بركان على آيو ، أو أنهار على تيتان. ما الذي أعتقد أننا سنجده في بلوتو شارون؟ أعتقد أننا سنجد شيئًا رائعًا ، ونتوقع أن نتفاجأ '.