6 декабря приступит к работе самый дальний из всех космических зондов, когда-либо запущенных с нашей планеты. В 23 часа по московскому времени, в соответствии с заранее введенной командой, будут активированы системы американской автоматической станции New Horizons, предназначенной для исследования Плутона и его спутников. По завершении своей основной миссии станция еще больше удалится от Солнца и при благоприятном стечении обстоятельств проведет наблюдения одного или двух космических тел, входящих в состав пояса Койпера.
19 января 2006 года зонд New Horizons был запущен с мыса Канаверал ракетой Атлас-V. Тогда Плутон еще считался полноправной планетой Солнечной системы, девятой по счету. Однако 24 августа того же года Международный астрономический союз перевел его в нововведенную категорию карликовых планет (тогда же к ней отнесли астероид Цереру и крупнейший планетоид пояса Койпера Эриду). К тому времени у Плутона были открыты только три сателлита - гигантский Харон и небольшие луны Гидра и Никта. В 2011 году астрономы добавили к ним четвертый спутник Кербер, а годом позже Стикс. Не исключено, что станция New Horizons расширит этот список.
Стартовый вес зонда составил 478 кг. Он несет два спектрометра заряженных частиц, предназначенных для исследования солнечного ветра и околопланетной плазмы, детектор космической пыли, телескоп с видеокамерой высокого разрешения, компактную камеру для многоцветной съемки, радиометр и два лучевых спектрометра для работы в инфракрасном диапазоне и в ультрафиолете. Эти приборы соберут сведения об атмосфере Плутона и Харона и составе льдов, покрывающих их поверхность. Они также позволят уточнить размеры четырех малых спутников, которые пока известны очень приблизительно.
Аппаратура зонда питается от радиоизотопного термогенератора, который преобразует в электричество тепло, выделяемое при распаде плутония-238. При запуске он обеспечивал мощность в 250 ватт, однако в течение полета она снизилась примерно до 200 ватт. Однако измерительной аппаратуре при полной нагрузке хватит чуть больше 30 ватт, а львиная доля мощности пойдет на работу радиоаппаратуры и двух бортовых компьютеров. Данные со станции будут передаваться со скоростью порядка одного килобита в секунду. Управление полетом осуществляют сотрудники Лаборатории прикладной физики университета Джонса Гопкинса, расположенной в городе Лорел в штате Мэриленд.
Через 90 минут после выхода из «спячки» станция пошлет подтверждающий сигнал, которому потребуется почти четыре с половиной часа, чтобы достичь Земли. Подготовка аппаратуры к наблюдениям планеты и ее спутников будет проходить с 4 января. Сами наблюдения начнутся 15 января и продлятся до конца июля. 14 июля зонд сблизится с Плутоном примерно на 10 тысяч километров, а затем начнет путешествие к поясу Койпера.
Объяснение
Поясом Койпера называют дальнюю периферию Солнечной системы, населенную космическими телами, состоящими из замерзших газов. Она имеет форму тора, чья внутренняя граница отстоит от Солнца на 30 астрономических единиц (а.е.), а внешняя – на 55 а.е. Койперовские объекты (КО) вращаются в различных плоскостях, однако их углы с главной плоскостью Солнечной системы не превышают 20 градусов. Суммарная масса вещества Пояса служит предметом дискуссий, но почти наверняка она никак не меньше, чем треть массы Земли (по другим оценкам, может составлять до 30 земных масс).
Насельников койперовского пояса подразделяют на две группы. Классические КО обращаются вокруг Солнца почти по круговым траекториям, лежащим в основном в диапазоне 42-45 а.е. Другие КО движутся по более вытянутым путям и иногда подходят к Солнцу ближе, чем Нептун. В этом они похожи на Плутон и посему получили название плутино. Общее число плутино и классических КО поперечником более 100 км оценивают в 70 тысяч. КО километровых размеров должно быть гораздо больше, порядка 100 миллионов. Помимо этого, имеется до 30 тысяч транснептуновых тел, которые в перигелии подходят к Солнцу примерно на 40 а.е., но в афелии уходят от него примерно на сотню а.е. Их называют объектами рассеянного диска, и, как правило, не считают обитателями пояса Койпера.
Происхождение КО окончательно не выяснено. Скорее всего, в большинстве своем это планетезимали, небольшие сгущения газопылевого облака, окружавшего юное Солнце. Когда-то планеты и их спутники возникли в ходе столкновения и слипания планетезималей. Сильно модифицированные планетезимали продолжают существовать в главном поясе астероидов (где мощные гравитационные возмущения Юпитера препятствовали формированию крупной планеты), а в поясе Койпера они сохранились практически в первозданном виде. Самые крупные КО также могли образоваться в процессе планетезимальных столкновений, однако этот вопрос еще окончательно не решен.
Фото превью NASA, Public domain, via Wikimedia Commons
