След известния си полет на Плутон през юли 2015 г., космическият кораб на НАСА „Нови хоризонти“ направи втори път историята, когато блъска най-отдалечения обект, изследван някога: 2014 MU69.
"Поставихме рекорд! Никога досега космическият кораб не е изследвал нещо толкова далеч", каза след летището Алън Стърн, главен изследовател на New Horizons. "Искам да кажа, помислете за това. Ние сме милиард мили по-далеч от Плутон и сега ще продължим да навлизаме в пояса на Койпер."
Както Плутон, така и 2014 MU69 се намират в пояса на Койпер - колекция от ледени скали, които обграждат външните течения на Слънчевата система. Смята се, че тези обекти са девствени проби от ранната Слънчева система, изхвърлени в граничната зона чрез гравитационни взаимодействия с по-големите обекти, които биха прераснали в планети. Разглеждането им трябва да разкрие поглед върху случващото се в Слънчевата система през първите етапи от нейния живот.
Известен още с прякора си Ultima Thule (произнасян TOOL-т.е.), MU69 е първият обект в космоса, изследван от космически кораб, който стартира преди откриването на обекта.
Отвъд Плутон
Още през 2003 г. Планетарното десетилетно проучване на Националната академия на науките настоятелно препоръчва посещението в Плутон да включва мухоловки от малки обекти на пояса на Койпер (KBO). Наблюдаването на множество цели би осигурило по-добър поглед върху неизследвания досега сегмент на Слънчевата система. New Horizons стартира през 2006 г. с допълнително гориво за подобен полет, а неговите енергийни и комуникационни системи са готови да работят на разстояния извън орбитата на Плутон за години напред.
През 2011 г. учените от мисията използваха наземни телескопи, за да започнат да търсят втора цел, но нито едно от новите открития не беше в обсега на Нови хоризонти. През 2014 г. космическият телескоп Хъбъл се присъедини към търсенето, локализирайки пет потенциални обекта. Един от тях беше MU69 2014 г., който беше обозначен 1110113Y след откриването му на 26 юни 2014 г. и също наречен PT1 („потенциална цел 1“) след издигането му до една от двете възможни дестинации. През август 2015 г. екипът на New Horizons избра 2014 MU69 като следваща потенциална цел.
„2014 г. MU69 е чудесен избор, тъй като именно от вида древно KBO, формирано там, където орбитира сега, Декадалното проучване ни искаше да прелетим“, казва Стерн в изявление. "Освен това, този KBO струва по-малко гориво за достигане [от други кандидат-цели], оставяйки повече гориво за полета, за спомагателна наука и по-големи запаси от гориво за защита от непредвиденото."
MU69 се намира на около 1 милиард мили (1,6 милиарда километра) отвъд Плутон.
През 2017 г. екипът на New Horizons поиска предложения от обществеността за псевдоним за KBO като част от кампания за терен. Окончателното решение, Ultima Thule, е термин, използван в средновековието, което означава „отвъд познатия свят“. Прякорът е бил подаден от около 40 различни хора, заявиха служители на НАСА.
"MU69 е следващата Ultima Thule", каза Стърн, когато името беше обявено.
Псевдонимът предизвика спор заради историческата му употреба от нацистки предшественици и модерна употреба от екстремистки групи. Екипът на New Horizons обаче реши да се придържа към прякора, въпреки потенциално отрицателната връзка.
„Казвал съм го много пъти, мисля, че New Horizons е пример - един от най-добрите примери в наше време - за проучване на суровината и термина Ultima Thule, който е много стар, много векове стар, вероятно над хиляди години, е прекрасен мем за изследване “, каза Стърн след мухата. "Ето защо го избрахме. Бих казал, че само защото някога лоши момчета харесваха този термин, няма да им позволим да го отвлекат."
Преди летежа
Астрономите използваха помощта на три различни звезди, за да проучат Ултима Туле преди пристигането му. Когато обект като KBO пътува между Земята и звездата, астрономите могат да използват звездната светлина за изследване на далечната цел, техника, наречена звездна окултация. Ултима Туле пътуваше между Земята и няколко различни звезди - по една всеки ден - на 3 юни, 10 юли и 17 юли 2017 г. Всяко събитие продължи само 2 секунди и се виждаше само от тясна лента земя и море на Земята.
"Това усилие - обхванало шест месеца, три космически кораба, 24 преносими наземни телескопи и обсерваторията на НАСА във въздуха SOFIA - беше най-предизвикателната звездна окултация в историята на астрономията, но ние го направихме!" - каза Стърн. "Ние шпионирахме формата и размера на 2014 MU69 за първи път, научно съкровище на Колара на Койпер, което ще проучим малко повече от 17 месеца. Благодарение на този успех, сега можем да планираме предстоящата муха с много повече увереност."
Измерванията и от трите наблюдения от 2017 г. показаха, че Ултима Туле не е в орбита, където се очакваше. И малко просветване по време на наблюдението на 10 юли озадачи астрономите, защото изглеждаше, че MU69 всъщност е два отделни обекта. Заедно резултатите показват, че MU69 не се върти през пространството сам. Астрономите смятаха, че MU69 може да има поне една луна и може да приюти още повече естествени спътници.
„Това може да е предвестникът“, каза Стърн по време на пресконференция на заседанието на Американския геофизичен съюз (АГУ) през 2017 г. "Може да намеква, че всъщност има рояк спътници от MU69."
Екипът на New Horizons получи един последен поглед на Ultima Thule преди прелитането на New Horizons. На 4 август 2018 г. от Земята се вижда окончателна окултация, наблюдавана само в Сенегал и Колумбия
"Тази окултация ще ни даде съвети за това какво да очакваме в Ultima Thule и ще ни помогне да усъвършенстваме плановете си", казва Марк Бюи, лидер на събитията по окултация на New Horizons.
Нова година за спомен
На 1 януари 2019 г. в 12:33 ч. EST New Horizons направи своя исторически полет на MU69. Екипи учени и инженери се събраха в лабораторията по приложна физика на Джон Хопкинс в Лоръл, щата Мериленд, за да звънят през Нова година и да се развеселят за момента, когато космическият кораб бръмче KBO. Брайън Мей, мисионер и водещ китарист на групата Queen, пусна нов сингъл в памет на събитието. Но Ultima Thule е толкова далеч, че никой не знаеше със сигурност дали мисията е завършила успешен полет, докато не са минали почти 10 часа.
По време на летенето, New Horizons преминаха Ultima Thule на разстояние от около 2 000 мили (3,540 km), което беше 5 800 мили (9 300 km) по-близо, отколкото прелетя от Плутон.
След летенето НАСА пусна първите разрешени снимки на Ултима Туле, разкривайки, че обектът с дължина 21 мили (33 километра) е съставен от два грубо сферични лоба. Двойката се съединява плътно на врата, където материалът свети по-ярко, отколкото по оста на предмета.
"Това е снежен човек, ако изобщо има нещо", каза Стърн, когато бе пуснато първото цветно изображение.
Екипът реши да нарече най-големия лоб "Ultima" и най-малкия "Thule". И двата лоба изглеждат червени, вероятно поради обезцветяване от радиацията в дълбоки космически пространства, казват изследователите. Двойката най-вероятно започна като два отделни обекта, които постепенно се събираха, движейки се по-малко от километър в час.
"Ако сте се сблъскали с друг автомобил при тези скорости, може дори да не си направите труда да попълните застрахователните формуляри", заяви Джеф Мур, изследовател на New Horizons от изследователския център на Еймс в Калифорния на НАСА.
Ultima Thule е един от голяма популация от обекти, които запълват пояса на Койпер. В крайна сметка подобен материал се комбинира за изграждане на луни и планети. Изображенията на New Horizons на KBO ще помогнат да се разбере как тези парчета се събраха, за да оформят слънчевата система.
„Смятаме, че това, което гледаме в него, е може би най-примитивният обект, който все още е видян от всеки космически кораб, и може да представлява клас от обекти, които са най-старите и най-примитивни обекти, които могат да се видят навсякъде в сегашната слънчева система , - каза Мур.
Далеч
Преди New Horizons да достигне втората си цел, подробности за Ultima Thule бяха трудни за разкриване дори през обектива на космическия телескоп Hubble. Малкият обект е с по-малко от 1% размерът на Плутон, поради което погледът отблизо на New Horizons беше толкова важен.
"Има толкова много, че можем да се научим от наблюдения на космически кораби отблизо, че никога няма да се научим от Земята, както летящият Плутон демонстрира толкова зрелищно", казва в изявление членът на научния екип на New Horizons Джон Спенсър.
„Подробните изображения и други данни, които New Horizons биха могли да получат от KBO, ще направят революция в разбирането ни за пояса на Kuiper и KBO.“
New Horizons щракна първото си изображение на Ultima Thule през август 2018 г. при първия опит, докато все още е на повече от 100 милиона мили (170 милиона км). По това време целта остава една от няколкото точки сред звездно поле.
Дори космическият кораб да се затвори в Ultima Thule, обектът остава трудно да се дешифрира, но необичаен сигнал намекваше за неговата двуглава форма и ъгъл на въртене. Дори в часовете преди историческото събитие, Ultima Thule отказа да предаде много от своите тайни. KBO остана нерешен и едва запълваше изображения на стойност два пиксела. Що се отнася до тогава озадачаващата му форма, Спенсър можеше само да каже: „Знаем, че не е кръгла“.
Едва след летенето някои от мистериите бяха окончателно разрешени. Оказа се, че KBO се върти много като ръцете на часовник, обърнат към космическия кораб, мистерия, която беше разрешена само преди мухата. Близката среща разкри приблизително 15-часов период на ротация.
На New Horizons ще са необходими 20 месеца, за да изпрати данните си обратно на Земята. Учените ще разгледат тези данни за години напред, за да научат колкото се може повече за пояса на Койпер.
И вероятно New Horizons няма да спре да извлича информация за пояса на Kuiper от доста дълго време. Космическият кораб трябва да има достатъчно гориво, за да посети друг KBO. Според Стърн Новите хоризонти ще бъдат в Изградените в Койпер до 2027 или 2028 година.
"Би било глупаво да не се търси друга цел", каза Стърн.
Допълнителни ресурси:
- Уеб страница на НАСА за MU69 от 2014 г.
- Страница на мисията на НАСА New Horizons
- Принципният блог за следовател на Алън Стърн
