Misja do Otchłani

Oleg Fajg

NASA zaproponowała wszystkim, którzy mają na to ochotę, dostarczenie ich nazwisk za granice Układu Słonecznego. Dysk z tymi nazwiskami został zamontowany w sondzie kosmicznej New Horizons. Są tam nazwiska 800.000 Ziemian. 

W dniu 14.VII.2015 roku, o godzinie 11:49 GMT, stacja kosmiczna New Horizons dotarła w pobliże – 12.500 km od powierzchni – Plutona – onegdaj najdalszej planety Układu Słonecznego, dzisiaj zdegradowanej do obiektu transneptuńskiego, albo do planety karłowatej, znanej teraz jako 134340 Pluton. 

10 lat w królestwie zimna i mroku

Znajdując się w odległości ponad 4,5 mld km od Ziemi, sonda przeprowadziła sesję zdjęciową karłowatej planety. Wedle programu, aparat ten miał do wykonania 150 badań naukowych i pomiarów powierzchni Plutona i przestrzeni kosmicznej w jego sąsiedztwie.

W gruncie rzeczy właściwie powinno się mówić o systemie Pluton – Charon, a przecież poza badaniami reliefu i osobliwości geologicznych Plutona, pomiarów jego temperatury zbadania właściwości i składu atmosfery – zakłada się także badanie jego satelitów. W pierwszej kolejności – S/1978 P1/Pluton I/Charona.

Zgodnie z programem, w czasie bliskiego przelotu koło Plutona bezpośrednia łączność sondy z Ziemią była wyłączona, ale wszystkie siedem przyrządów naukowych na pokładzie stacji kosmicznej  pracowało bez przerwy. Wybór takiego trybu pracy sondy przede wszystkim objaśnia się przede wszystkim oszczędnością prądu dla tychże przyrządów robiących zdjęcia, robiących pomiary, badania samej planetoidy i jej otoczenia. 

Aktualnie (sierpień ub. roku – przyp. tłum.) trwa przekazywanie uzyskanych danych na Ziemię. Obliczono, ze przekazanie wszystkich danych naukowych i telemetrycznych będzie trwało około 16 miesięcy. 

Astrofizycy cieszą się na nowe odkrycia związane z dalekimi rubieżami Układu Słonecznego.

Wystrzał z grawitacyjnej procy

Historia podróży sondy New Horizons w dalekie kąty Układu Słonecznego faktycznie zaczęła się od unikalnego manewru grawitacyjnego. Pluton porusza się na bardzo dziwnej orbicie, której nachylenie do płaszczyzny ekliptyki jest bardzo duże (17,16°) i przecina się z płaszczyzną orbity Neptuna. Dlatego też jego odległość od Słońca waha się od 30 do 40 AU. (1 AU = 150 mln km), natomiast jeden obrót wokół Słońca trwa ok. 250 lat. 

W lutym 2007 roku, kosmiczny aparat przybliżył się do Jowisza i otrzymał potężny impuls od pola grawitacyjnego tego gazowego olbrzyma, odleciał od Słońca z ogromną prędkością – 50.235 km/h czyli ok. 13,954 km/s. Był to rekordowy lot dla sondy kosmicznej, który rozciągnął się na dziesięciolecie. Dokładne badanie systemu Plutona zaczęły się na 5 miesięcy przed jego randez-vous z sondą kosmiczną. Dane te pozwoliły na przeprowadzenie korektury lotu, i na trzy miesiące przed bliskim spotkaniem, sonda zaczęła z odległości 100 mln km robić kartograficzne zdjęcia Plutona i Charona. A na miesiąc przed spotkaniem zaczęły się całodzienne obserwacje. Astronomowie pragnęli dowiedzieć się, czy Pluton ma jeszcze jakieś satelity i pierścienie z odłamków lodu i skał. Na szczęście tych kosmicznych raf mogących zaszkodzić posłańcowi Ziemi nie było. Po przeprowadzeniu manewru „grawitacyjnego kopa” sonda miała jeszcze połowę paliwa na dokonanie korektur lotu. 

Dzięki projektowi Nowe Granice, w skład którego wchodzi i projekt New Horizons po raz pierwszy uczeni dotarli do granic Układu Słonecznego.

[To znaczy dotarli do granicy układu planetarnego Słońca, bowiem prawdziwa granica Układu Słonecznego leży poza Pasem Kuipera i Obłokiem Oorta – czyli w odległości ok. 2 ly od Słońca – uwaga tłum.] 

Astronomowie – planetolodzy mają nadzieję na znalezienie odpowiedzi na wiele pytań na pochodzenie i budowę Układu Słonecznego. Wszak Pluton i jego księżyce mają w sobie informacje na temat pierwotnej materii będącej budulcem, z którego powstał nasz kosmiczny dom.

Zagadkowy karzełek

Planetoida 134340 Pluton to jedno z większych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym, do którego jeszcze nie zbliżył się żaden ziemski aparat kosmiczny. Dlatego też wąziutki strumień informacji może się wreszcie przekształcić w szeroką rzekę nowych odkryć. Tak wiec już widać, że powierzchnia planetoidy jest czerwonawo-brązowawa, i dlatego zaczęto ja porównywać do Marsa. Wyjaśniło się, że Pluton jest w średnicy o 80 km większy, niż to uważano wcześniej, a jego biegun północny jest pokryty czapą polarną z lodu azotowo-metanowego. A tak w ogóle, to Pluton przypomina śnieżkę z brudnego lodu i sprasowanego śniegu z niewielkim kamiennym jądrem. 

Sonda odkryła gigantyczne, trzykilometrowe kamienno-lodowe wzniesienia nieopodal niższej części formacji zwanej Serce Plutona. Wskazuje to na istnienie jakiejś aktywności geologicznej na powierzchni karłowatej planety, ale na razie niczego pewnego nie można powiedzieć. Lód wydaje się być całkiem miękki do formowania wysokich i dużych hałd i kup kamieni. Być może jest to młode geologicznie uformowanie, podobne jak na satelitach planet-gigantów. Tam to są ślady działania sił pływowych planet gigantów, ale jaka była przyczyna powstania ich na Plutonie?

Na północnej hemisferze karłowatej planety, uczeni odkryli lodową równinę, pokrytą swoistymi łuskami z lodu i przypominającą kształtem serduszko. Uczeni nazwali to Serce Plutona - Tombaugh Regio – na cześć odkrywcy tej planetoidy Clyde Tombaugha. Na pokładzie sondy znajdowała się kapsuła z prochami tego astronoma, który zmarł w 1997 roku w wieku 90 lat. Mało brakowało, a odkrywca Plutona by dożył startu sondy New Horizons. 

Średnica „północnego reliefu” sięga 1600 km, a jego część nazwana – też nieformalnie – Sputnik na cześć pierwszego sztucznego satelity Ziemi wystrzelonego w 1957 roku. W tej chwili planetolodzy gorąco dyskutują na temat powstania tego plateau setki milionów lat temu. Wiadomo tylko, że nie ma żadnych geologicznych procesów na tej planetoidzie, a wiek równin wynosi około 100 mln lat. 

Nowe odkrycia przyniosła także atmosfera Plutona. Ona okazała się nieoczekiwanie dużą, rozpościerająca się na 1600 km. Jej skład okazał się być chemicznie bardzo bogatym, przy czym wierzchnie warstwy składają się z azotu (N₂), zaś niższe składają się z dużej ilości metanu (CH₄) i ciężkich węglowodorów. 

Pluton nie ma swego pola magnetycznego, tak więc jego atmosfera jest niszczona przez wpływ wiatru słonecznego i promieniowania UV od Słońca. Wedle ocen uczonych, w każdej sekundzie z atmosfery Plutona ucieka około tony gazu, co jest o wiele więcej, niż na Marsie, który przeżywa analogiczne problemy. 

Do pozaplanetarnych głębin Nieznanego

Przeleciawszy obok Plutona, New Horizons poleciał dalej. Po drodze przyjrzano się satelitom Plutona, a potem przestawił się na duże asteroidu z Pasa Kuipera – tzw. kuiperowce. Jakie małe asteroidy wpadną w pole widzenia kamer sondy, zadecyduje się jeszcze w czasie lotu. 

Pas Kuipera został odkryty w latach 90.  XX wieku i został tak nazwany na cześć przepowiadającego jego istnienie w 1952 roku, amerykańskiego astronoma Gerarda Kuipera. Uważa się, że tam może znajdować się co najmniej 70.000 dostatecznie dużych obiektów, które mogą być porównywalne z Plutonem. 

Znany amerykański astrofizyk Freeman Dyson uważa, że na niektórych kuiperowcach może zostać odkryte życie. Według niego, będzie się ono rozwijać w podlodowych oceanach, zaś wielokilometrowe lody będą pełniły rolę „lodowej sfery Dysona” utrzymującej wewnętrzne ciepło.

[Wydaje się, że coś podobnego do Sfery Dysona znajduje się już w Kosmosie, a konkretnie w układzie gwiezdnym KIC-8462852. Szczegóły znajdzie Czytelnik w tym blogu, zob. http://wszechocean.blogspot.com/2015/10/kic-8462852-cud-gwiezdny.html - uwaga tłum.]

 

Ciekawe, że w międzyplanetarnej odysei New Horizons bierze udział ostatni stopień rakiety nośnej. I chociaż – w odróżnieniu od kosmicznego aparatu – stopień ten jest tylko „martwym kawałem żelaza”, nieruchomym i niefunkcjonalnym – to stanie się on ludzkim artefaktem lecącym w galaktyczną dal. 

[A może po prostu – podobnie jak w czasie wypraw księżycowych programu Apollo – człon ten pozostał po to, by Ktoś go sobie dokładnie obejrzał? Obawiam się, ze to była przyczyna, dla której go pozostawiono – uwaga tłum.]  

Tekst i ilustracje – „Tajny XX wieka” nr 33/2015, ss. 4-5

Przekład z j. rosyjskiego – Robert K. Leśniakiewicz © 
Fot.: NASA