Pēc sava slavenā Plutona lidojuma 2015. gada jūlijā NASA kosmosa kuģis New Horizons otro reizi izveidoja vēsturi, kad tas uzpūta visattālākajam objektam, kāds jebkad izpētīts: 2014. gada MU69.
"Mēs uzstādījām rekordu! Nekad agrāk kosmosa kuģis nav kaut ko tik tālu izpētījis," pēc lidojuma teica New Horizons galvenais izmeklētājs Alans Šterns. "Es domāju, padomājiet par to. Mēs esam miljardu jūdžu tālāk nekā Plutons, un tagad mēs turpināsim iet uz Kuipera jostu."
Gan Plutons, gan 2014. gada MU69 atrodas Kuipera jostas robežās, ledus iežu kolekcijā, kas ieskauj Saules sistēmas ārējās robežas. Tiek uzskatīts, ka šie objekti ir senie Saules sistēmas senie paraugi, kas tiek izvadīti robežzonā, izmantojot gravitācijas mijiedarbību ar lielākiem objektiem, kas izaug par planētām. Pārbaudot tos, vajadzētu atklāt ieskatu par to, kas Saules sistēmā notika tās dzīves pirmajos posmos.
Pazīstams arī ar segvārdu Ultima Thule (izrunā TOOL-ie), MU69 bija pirmais objekts kosmosā, kuru izpētījis kosmosa kuģis, kurš palaists pirms objekta atklāšanas.
Aiz Plutona
Jau 2003. gadā Nacionālās Zinātņu akadēmijas planētu desmitgades pētījums stingri ieteica, lai Plutona apmeklējumā būtu iekļauti mazu Kuipera jostas objektu (KBO) lidojumi. Vairāku mērķu ievērošana sniegtu lielāku ieskatu iepriekš neizpētītajā Saules sistēmas segmentā. New Horizons tika atklāts 2006. gadā ar papildu degvielu šādam lidojumam, un tā energoapgādes un sakaru sistēmas ir gatavas darboties attālumos ārpus Plutona orbītas nākamajiem gadiem.
2011. gadā misijas zinātnieki izmantoja uz zemes bāzētus teleskopus, lai sāktu meklēt otru mērķi, taču neviens no jaunajiem atklājumiem nebija New Horizons sasniedzamībā. 2014. gadā Habla kosmiskais teleskops pievienojās meklēšanai, atrodot piecus potenciālos objektus. Viens no tiem bija 2014. gada MU69, kas pēc tā 2014. gada 26. jūnija atklāšanas tika apzīmēts ar numuru 1110113Y un kuru arī sauca par PT1 (“potenciālais mērķis 1”) pēc tā paaugstināšanas uz vienu no diviem iespējamiem galamērķiem. New Horizons komanda 2015. gada augustā par savu nākamo potenciālo mērķi izvēlējās 2014. gada MU69.
"2014. gada MU69 ir lieliska izvēle, jo tieši tāda veida seno KBO, kas izveidojās tur, kur tas riņķo tagad, Dekadaļu aptauja vēlējās, lai mēs lidotu garām," teikts Sterna paziņojumā. "Turklāt šis KBO maksā mazāk degvielas, lai sasniegtu [nekā citi kandidātu mērķi], atstājot vairāk degvielas lidojumam, papildzinātnei un lielākas degvielas rezerves, lai aizsargātu pret neparedzētu."
MU69 atrodas apmēram 1 miljarda jūdžu (1,6 miljardi kilometru) attālumā no Plutona.
2017. gadā New Horizons komanda sabiedrības informēšanas kampaņas ietvaros pieprasīja sabiedrībai ieteikumus par segvārdu KBO. Galīgais lēmums, Ultima Thule, ir viduslaikos lietots termins, kas nozīmē "ārpus zināmās pasaules". Iesauku iesnieguši aptuveni 40 dažādi cilvēki, paziņoja NASA amatpersonas.
"MU69 ir cilvēces nākamais Ultima Thule," sacīja Sterns, kad vārds tika paziņots.
Iesauka izraisīja polemiku, jo to vēsturiski izmantojuši nacistu priekšgājēji un mūsdienīgi izmantojuši ekstrēmistu grupējumi. Tomēr New Horizons komanda nolēma pieturēties pie segvārda, neskatoties uz potenciāli negatīvo saikni.
"Es to esmu teicis vairākas reizes, es domāju, ka New Horizons ir neapstrādātas izpētes piemērs - viens no labākajiem piemēriem mūsu laikā - un termins Ultima Thule, kas ir ļoti vecs, daudzus gadsimtus vecs, iespējams, vairāk nekā tūkstoš gadu vecs, ir brīnišķīgs izpētes objekts, "pēc flyby sacīja Sterns. "Tāpēc mēs to izvēlējāmies. Es teiktu, ka tikai tāpēc, ka dažiem sliktajiem puišiem reiz patika šis termins, mēs neļausim viņiem to nolaupīt."
Pirms muša
Astronomi izmantoja trīs dažādu zvaigžņu palīdzību, lai izpētītu Ultima Thule pirms tā ierašanās. Kad tāds objekts kā KBO pārvietojas starp Zemi un zvaigzni, astronomi var izmantot zvaigžņu gaismu, lai izpētītu tālu mērķi - paņēmienu, ko sauc par zvaigžņu okultāciju. Ultima Thule devās starp Zemi un vairākām dažādām zvaigznēm - pa vienai katru dienu - 2017. gada 3. jūnijā, 10. un 17. jūlijā. Katrs notikums ilga tikai aptuveni 2 sekundes un bija redzams tikai no šauras zemes un jūras joslas uz Zemes.
"Šie centieni, kas ilga sešus mēnešus, trīs kosmosa kuģus, 24 pārnēsājamus uz zemes bāzētus teleskopus un NASA SOFIA gaisa novērošanas observatoriju, bija vissarežģītākā zvaigžņu okupācija astronomijas vēsturē, bet mēs to izdarījām!" Sterns teica. "Mēs pirmo reizi pārbaudījām 2014. gada MU69 formu un lielumu - Kuipera jostas zinātnisko dārgumu, kuru mēs izpētīsim nedaudz vairāk kā 17 mēnešus pēc šī brīža. Pateicoties šiem panākumiem, mēs tagad varam plānot gaidāmo lidotāju ar daudz lielāku pārliecību."
Visu trīs 2017. gada novērojumu mērījumi atklāja, ka Ultima Thule neskrēja apkārt, kur tas bija paredzēts. Neliels mirkšķinājums 10. jūlija novērojuma laikā mulsināja astronomus, jo izskatījās, ka MU69 faktiski bija divi atsevišķi objekti. Rezultāti kopā liecināja, ka MU69 netika vērpts tikai caur kosmosu. Astronomi domāja, ka MU69 var būt vismaz viens mēness un tas varētu uzņemt vēl vairāk dabisko pavadoņu.
"Tas varētu būt izteicējs," Sterns sacīja preses konferencē 2017. gada Amerikas Ģeofiziskās savienības (AGU) sanāksmē. "Tas varētu dot mājienu, ka faktiski ir satelītu bars no MU69."
New Horizons komanda ieguva pēdējo ieskatu Ultima Thule pirms New Horizons flyby. 2018. gada 4. augustā no Zemes bija redzama galīgā okultācija, kas bija redzama tikai Senegālā un Kolumbijā
"Šī okultācija mums sniegs mājienus par to, kas gaidāms Ultima Thule, un palīdzēs mums precizēt mūsu lidojuma plānus," paziņojumā sacīja New Horizons okultācijas notikumu vadītājs Marks Buijs.
Vecgada vakars, ko atcerēties
2019. gada 1. janvārī plkst. 12:33 EST New Horizons veica savu vēsturisko lidojumu MU69. Komandas zinātnieki un inženieri pulcējās Džona Hopkinsa Lietišķās fizikas laboratorijā Laurā, Merilendas štatā, lai gredzenotu Jaunajā gadā un uzmundrinātu to, ka kosmosa kuģis uzpūta KBO. Brian May, misijas zinātnieks un grupas Queen vadošais ģitārists, pieminot notikumu, izlaida jaunu singlu. Bet Ultima Thule ir tik tālu, ka neviens droši nezināja, vai misija bija pabeigusi veiksmīgu lidotāju, kamēr nebija pagājušas gandrīz 10 stundas.
Lidojuma laikā New Horizons apsteidza Ultima Thule aptuveni 2000 jūdžu (3540 km) attālumā, kas bija 5800 jūdzes (9 300 km) tuvāk nekā tas lidoja Plutons.
Pēc lidojuma NASA izlaida pirmos izšķirtos Ultima Thule fotoattēlus, atklājot, ka 21 jūdžu garais (33 kilometrus garais) objekts sastāv no divām aptuveni sfēriskām daivām. Pāris ir cieši savienoti pie kakla, kur materiāls mirdz spilgtāk nekā gar pārējo priekšmetu.
"Tas ir sniegavīrs, ja tas vispār kaut kas ir," sacīja Sterns, kad tika izlaists pirmais krāsu attēls.
Komanda nolēma izsaukt lielāko daivu "Ultima" un mazāko "Thule". Abas daivas parādās sarkanā krāsā, iespējams, krāsas maiņas dēļ no dziļā kosmosa starojuma, sacīja pētnieki. Pāris, visticamāk, startēja kā divi atsevišķi objekti, kas pakāpeniski sakrita, pārvietojoties mazāk nekā jūdzi stundā.
"Ja jūs sadursāties ar citu automašīnu ar šādiem ātrumiem, jūs, iespējams, pat neuztraucaties aizpildīt apdrošināšanas veidlapas," lidojuma laikā sacīja Džefs Mūrs, New Horizons līdzdibinātājs no NASA Ames pētījumu centra Kalifornijā.
Ultima Thule ir viens no daudziem objektiem, kas aizpilda Kuipera jostu. Galu galā līdzīgs materiāls tika apvienots, lai izveidotu pavadoņus un planētas. New Horizons KBO attēli palīdzēs sniegt ieskatu par to, kā šie gabali sanāca kopā, veidojot Saules sistēmu.
"Mēs domājam, ka tas, ko mēs skatāmies, ir, iespējams, primitīvākais objekts, ko jebkurš kosmosa kuģis vēl ir redzējis, un tas var attēlot objektu klasi, kas ir vecākie un primitīvākie objekti, ko var redzēt jebkur pašreizējā Saules sistēmā , "Sacīja Mūra.
Tālu
Pirms New Horizons sasniedza otro mērķi, Ultima Thule detaļas bija grūti izsekot pat caur Habla kosmiskā teleskopa objektīvu. Mazais objekts ir mazāks par 1 procentu no Plutona, tāpēc New Horizons tuvplāna skatiens bija tik svarīgs.
"Tur ir tik daudz, ka mēs varam mācīties no kosmosa kuģu tuvplāna novērojumiem, ko mēs nekad nemācīsimies no Zemes, kā Plutona lidojums demonstrēja tik iespaidīgi," teikts New Horizons zinātnes komandas loceklis Džons Spensers.
"Detalizēti attēli un citi dati, ko New Horizons varētu iegūt no KBO lidmašīnas, mainīs mūsu izpratni par Kuipera jostu un KBO."
New Horizons savu pirmo Ultima Thule attēlu uzlika 2018. gada augustā, veicot pirmo mēģinājumu, joprojām atrodoties vairāk nekā 100 miljonu jūdžu (170 miljonu km) attālumā. Tajā laikā mērķis bija viens no vairākiem punktiem starp zvaigžņu lauku.
Pat tad, kad kosmosa kuģis tika slēgts Ultima Thule, objektu joprojām bija grūti atšifrēt, bet neparasts signāls liecināja par tā biloba formu un griešanās leņķi. Pat stundās pirms vēsturiskā notikuma Ultima Thule atteicās atklāt daudzus savus noslēpumus. KBO palika neatrisināts, gandrīz piepildot divu pikseļu vērtīgus attēlus. Par toreiz mīklaino formu Spensers varēja pateikt tikai: "Mēs zinām, ka tas nav apaļš."
Tikai pēc lidojuma daži no noslēpumiem beidzot tika atrisināti. Izrādījās, ka KBO rotēja līdzīgi pulksteņa rokām, kas vērstas pret kosmosa kuģi - noslēpums, kas tika atrisināts tikai tieši pirms lidojuma. Ciešā satikšanās atklāja aptuveni 15 stundu rotācijas periodu.
New Horizons būs nepieciešami 20 mēneši, lai nosūtītu savus datus atpakaļ uz Zemi. Zinātnieki pētīs šos datus gados, lai pēc iespējas vairāk uzzinātu par Kuipera jostu.
Un iespējams, ka New Horizons kādu laiku neapstāsies iegūt informāciju par Kuipera jostu. Kosmosa kuģim vajadzētu būt pietiekami daudz degvielas, lai apmeklētu citu KBO. Pēc Šterna teiktā, Jauni horizonti atradīsies Kuipera būvētajā laikā līdz 2027. vai 2028. gadam.
"Būtu muļķīgi nemeklēt citu mērķi," sacīja Sterns.
Papildu resursi:
- NASA 2014. gada MU69 tīmekļa lapa
- NASA misijas lapa New Horizons
- Galvenā izmeklētāja Alana Šterna misijas emuārs
