Anija hapësinore Pluto e NASA-s fillon misionin e ri në skajin e sistemit diellor

Vetëm dy anije kozmike janë larguar ndonjëherë nga sistemi ynë diellor dhe kanë jetuar për të treguar përrallën. Në vitin 2012 dhe 2019, anija kozmike e NASA-s Voyager 1 dhe 2, respektivisht, depërtoi heliopauzën, kufiri në të cilin sfera e ndikimit të diellit tonë i hap rrugën mediumit ndëryjor. Ata kanë kthyer pasuri të jashtëzakonshme nga ky vend i largët, sulmi i parë i njerëzimit në kufijtë e pakufishëm përtej skajit të sistemit tonë diellor. Në ndjekje të nxehtë, megjithatë, është një automjet shumë më i avancuar, me instrumente të përmirësuara sportive, optikë të përditësuar dhe madje një mjet për të provuar vetë mediumin ndëryjor. New Horizons u nis nga Toka në vitin 2006 me një mision për të vizituar Plutonin, duke mbërritur në vitin 2015 dhe duke zbuluar detaje të pabesueshme gjatë fluturimit të tij shumë të shkurtër. Anija kozmike ka vazhduar lundrimin e saj drejt kufijve ndëryjor që atëherë. Tani ajo ka filluar misionin e dytë të zgjeruar dhe së shpejti do të zgjohet nga një letargji e thellë, duke hapur një mori mundësish të reja shkencore në sistemin e jashtëm diellor. “Duhet shumë kohë për të arritur atje ku është anija jonë kozmike,” thotë Alice Bowman, menaxhere e operacioneve të misionit për New Horizons në Laboratorin e Fizikës së Aplikuar të Universitetit Johns Hopkins (JHUAPL) në Maryland. “Kur keni një anije kozmike që ndodhet në atë pjesë të sistemit diellor, është një pasuri e madhe për komunitetin shkencor. Ka kaq shumë gjëra unike që mund të bëjë një anije kozmike kaq larg. Ne patjetër duam të përfitojmë nga kjo.”

Për New Horizons, ato “gjëra unike” përfshijnë studime të paprecedentë të planetëve Uran dhe Neptun, marrjen e mostrave të pluhurit lokal, studime të dritës së sfondit në univers dhe më shumë. Shuma totale do të jetë një fazë e re e misionit që është “me të vërtetë unike dhe ndërdisiplinore në natyrë”, thotë Alan Stern, drejtuesi i misionit në Institutin e Kërkimeve Jugperëndimore (SwRI) në Teksas. Në tetor, ky mision i dytë i zgjatur dy-vjeçar filloi zyrtarisht, por në vitin 2023 ai do të marrë ritmin pasi anija kozmike del nga gjumi letargji dhe fillon me zell programin e saj shkencor. “Kishte shumë ide të mira se si të bëheshin gjërat në astrofizikë, heliofizikë dhe shkencë planetare,” thotë Stern. “Ne morëm më të mirën prej tyre.” Ekziston, gjithashtu, mundësia joshëse për të vizituar një objekt tjetër në Brezin Kuiper, rajoni i asteroidëve dhe objekteve të akullta që fshihet përtej Neptunit, në të cilin New Horizons ka vizituar tashmë një objekt – Arrokoth në 2019 – pas takimit të tij me Plutonin. Edhe pa një mundësi të tillë, kishte më shumë se arsye të mjaftueshme që NASA të zgjaste misionin. “New Horizons është në një vend unik në sistemin diellor me një grup të mrekullueshëm instrumentesh funksionale në bord,” thotë Becky McCauley Rench, shkencëtare e programit New Horizons në selinë e NASA-s në Uashington, D.C. “[Ai] mund të sigurojë njohuri të vlefshme për heliosfera dhe era diellore, vëzhgime astronomike të rrezatimit të sfondit kozmik dhe të dhëna të vlefshme rreth Uranit dhe Neptunit që mund të zbatohen në njohuritë tona për planetët gjigantë të akullit.

Që nga 1 qershori, anija kozmike ka qenë në letargji, me sistemet e saj kryesore të fikur për fuqinë rezervë, ndërsa një rrotullim i butë prej pesë rrotullimesh në minutë e mban anijen në kurs pa përdorur karburantin e saj. Bateria bërthamore e anijes kozmike, e degraduar nga specifikimet e saj origjinale të projektimit prej 240 watts të prodhimit të energjisë, tani prodhon rreth 200 watts, dhe ka mbetur rreth 11 kilogramë karburant hidrazine nga 78 kilogramët që ishin në bord kur u nis New Horizons. “Ne jemi në një të tetën e tankut,” thotë Stern. Kjo i bën operacionet të vështira. “Po bëhet më sfiduese,” thotë Bowman. “Ne duhet të jemi shumë të matur kur zgjedhim aktivitetet për të bërë.” Kjo është më se fuqi dhe karburant i mjaftueshëm, megjithatë, që operacionet e anijes kozmike të vazhdojnë gjatë në të ardhmen, ndoshta në vitet 2040 apo edhe 2050, kur anija kozmike duhet të kishte kaluar kufirin në hapësirën ndëryjore. New Horizons është aktualisht rreth 55 njësi astronomike (AU) nga dielli, ose 55 herë më shumë se distanca Tokë-diell, rreth 65 AU më pak se ai kufi dhe udhëton nga jashtë me rreth “tre AU në vit”, thotë Stern.

Më 1 mars, anija kozmike do të pushojë së rrotulluari dhe do të dalë nga modaliteti i saj i letargjisë, duke ndezur sistemet e saj për të filluar me të vërtetë misionin e saj të ri të zgjatur (megjithëse disa instrumente tashmë kanë marrë të dhëna ndërsa pjesa tjetër e anijes ka qenë në letargji). Në prill, anija kozmike do të shkrepë imazhet e planetit Uran, dhe më vonë të Uranit dhe Neptunit në vjeshtën e 2023 dhe Uranit përsëri në pranverën e 2024. Kjo do t’i lejojë astronomët të gjurmojnë lëvizjen e reve ndërsa planetët rrotullohen për të kuptuar më mirë bilanci i energjisë ndërsa dielli shkëlqen mbi ta, veçanërisht kur, në vjeshtën e vitit 2023, New Horizons do të vëzhgojë planetët në skaj, ndërsa Hubble dhe teleskopët e tjerë me bazë tokësore pothuajse njëkohësisht vëzhgojnë anët e tyre të afërta nga Toka.

Ndërsa planetët do të shfaqen vetëm si pika drite në New Horizons, anija kozmike duhet të jetë në gjendje të gjurmojë ndryshimin në shkëlqimin e planetëve që korrespondon me vëzhgimet nga Hubble. “Nuk duhet të jetë saktësisht e njëkohshme, por sigurisht që ne jemi duke kaluar në kohën kur Hubble mund të vëzhgojë në kohën optimale për të vëzhguar New Horizons,” thotë Will Grundy në Observatorin Lowell në Arizona, një shkencëtar planetar dhe bashkë-hetues në misionin. Studime të tilla, nga ana tjetër, mund të jenë të dobishme për hetimet e ekzoplaneteve në sisteme të tjera diellore. Deri më tani, planetët gjigantë të akullit si Urani dhe Neptuni janë gjetur të jenë relativisht të zakonshëm. Duke kuptuar se çfarë mund të shohë New Horizons në vëzhgimet e tij të kufizuara të këtyre planetëve në krahasim me pamjet e Hubble, astronomët mund ta ekstrapolojnë atë për të kuptuar edhe pamjet e largëta të ekzoplaneteve të ngjashme. “Kjo do t’i bëjë njerëzit të mprehin me të vërtetë lapsat e tyre dhe të kuptojnë se çfarë mund të mësoni nga ky lloj vëzhgimi,” thotë Grundy.

Duke i drejtuar kamerat e tij nga jashtë në hapësirën më të thellë, të papenguar nga drita e diellit, New Horizons ka zbuluar tashmë diçka befasuese për universin, domethënë se drita e dukshme e sfondit nga të gjitha yjet dhe galaktikat është rreth dy herë më e ndritshme se sa pritej. Shpjegimet e mundshme përfshijnë një mori galaktikash të zbehta, ndoshta të padukshme për teleskopët si Hubble, por të vëzhgueshme nga Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST), ose yje mashtrues që lëvizin nëpër galaktikë. “Ne do të bëjmë matje edhe më të sakta në 16 drejtime të ndryshme,” thotë Stern, krahasuar me vetëm dy drejtime më parë. Kjo duhet të shpjegojë nëse drita e sfondit shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë qiellin ose fokusohet në drejtime të caktuara. Ekipi do të bëjë gjithashtu të njëjtin eksperiment në ultravjollcë, “për të sunduar disa ide “brenda” ose “jashtë”, thotë Stern.

New Horizons është gjithashtu në gjendje të studiojë rajonin e saj aktual të hapësirës në më shumë detaje sesa mund të mundej Voyager 1 dhe 2. Anija kozmike mendohet të jetë në një “shkretëtirë” midis një rajoni të Brendshëm Kuiper të brendshëm dhe të jashtëm, në të cilin dendësia e pluhurit dhe objekteve është më e ulët se mesatarja në pjesën tjetër të Brezit Kuiper. Një detektor pluhuri në anijen kozmike duhet të kapë një grusht ndikimesh pluhuri çdo vit dhe pulsi elektromagnetik i prodhuar nga këto ndikime duhet t’u tregojë shkencëtarëve se sa i madh është pluhuri dhe sasia e tij, disa prej të cilave mund të kenë ardhur nga përplasjet e objekteve në Brezi Kuiper. “Është një mënyrë për të shijuar efektin e përplasjeve të Brezit Kuiper,” thotë Grundy. “Edhe objekte të vogla përplasen me njëri-tjetrin dhe ne mund ta zbulojmë atë pluhur. Është një mënyrë për të treguar shtrirjen më të jashtme të Brezit Kuiper.” New Horizons do të vëzhgojë gjithashtu deri në 10 objekte të tjera të Brezit Kuiper nga larg, ndoshta duke zgjidhur format dhe madhësitë e tyre duke punuar së bashku me teleskopët me bazë tokësore, si dhe duke kërkuar prova të hënave të vogla shoqëruese.

Ndërsa anija kozmike i afrohet heliopauzës, ajo do të na tregojë gjithashtu më shumë se si po ndryshojnë vetitë e heliosferës së diellit, rajoni i tij i ndikimit, duke marrë matje të plazmës lokale, grimcave të ngarkuara dhe një fluks gazi hidrogjeni nga mediumi ndëryjor. “Tani kemi mundësinë për të bërë një hartë globale të shpërndarjes së hidrogjenit,” thotë Ralph McNutt, shkencëtari kryesor për shkencën hapësinore në JHUAPL dhe një bashkë-hetues në New Horizons. “Është pjesë e të dhënave se si heliosfera e përgjithshme ndërvepron me mediumin ndëryjor në një shkallë të madhe dhe çfarë po i bën mediumi ndëryjor në shtëpinë tonë.” Megjithatë, shpresa është që anija kozmike të mbetet funksionale dhe e financuar deri në vitet 2040, kur duhet të kishte arritur në heliopauzë rreth 120 AU nga Toka. “Ne mendojmë se kemi fuqi të mjaftueshme në bord,” thotë McNutt.

Megjithatë, ekziston mundësia e vazhdueshme që të gjitha këto plane mund të ndryshojnë në një çast. Duke përdorur teleskopin Subaru në Hawaii, ekipi vazhdon të pastrojë Brezin Kuiper për një objekt tjetër për t’u vizituar, si Arrokoth. Nëse gjendet një kandidat i përshtatshëm që mund të arrihet nga New Horizons, “ne do të heqim pjesën tjetër të programit për të kursyer karburant”, thotë Stern. “Ne u dërguam për të bërë brezin Kuiper.” Një objektiv i tillë nuk është gjetur ende, por kërkimet vazhdojnë. “Nëse ne mund të marrim një objekt të dytë të Brezit Kuiper, ai do të tejkalojë gjithçka,” thotë Stern. “Nëse mund të gjejmë një objekt që mund ta arrijmë me furnizimin me karburant, edhe nëse do të ketë katër apo pesë vjet nga tani, ai do të jetë titulli”. Por nuk ka asnjë garanci për një rezultat të tillë. “Shanset nuk janë të mëdha sepse jemi në pjesën më të dendur të Brezit Kuiper,” thotë Grundy. “Është një goditje e gjatë.”

Në vend të gjetjes së një objektivi të tillë, ekipi po shqyrton gjithashtu një detyrë tjetër të profilit të lartë si pjesë e misionit të tij të fundit të zgjeruar. Anija kozmike mund të drejtohet të kthehet dhe të shikojë mbrapa drejt Tokës, duke kopjuar imazhin e famshëm Pika blu e zbehtë të planetit tonë të marrë nga Voyager 1 në 1990 nga një distancë prej 40 AU. Stern thotë se ekipi aktualisht po heton nëse kjo do të ishte e realizueshme. “Problemi është se ne jemi shumë më larg nga dielli sesa ishte Voyager,” thotë ai. Kjo mund ta bëjë shumë të vështirë zgjidhjen e Tokës kundër shkëlqimit të diellit, ndërsa shkëlqimi i diellit mund të dëmtojë potencialisht instrumentet e anijes. “Ne nuk do t’i djegim kamerat vetëm për ta bërë atë,” thotë Stern.

Asnjë anije tjetër kozmike nuk do të përshkojë të njëjtin rajon të hapësirës si New Horizons për dekada. Në SHBA, një përpjekje e udhëhequr nga McNutt e quajtur Interstellar Probe aktualisht po konsiderohet si një projekt i mundshëm në të ardhmen, por një vendim nga Anketa Dekadale e Diellit dhe Fizikës Hapësinore të Akademive Kombëtare nuk pritet deri në dhjetor 2024. Ndërsa nuk ka pasur përditësime të mëdha për Projekti që kur ekipi publikoi propozimin e tij vitin e kaluar, ka pasur një zhvillim të madh, përkatësisht lëshimin e parë të suksesshëm të Sistemit të Nisjes Hapësinore (SLS), i caktuar si një mjet i mundshëm lëshimi për këtë mision ambicioz. McNutt thotë se ekipi i tij ka folur edhe me kompani të tjera për raketa të mëdha alternative të mundshme që mund të nisin misionin, siç është Starship i SpaceX, i cili pritet të kryejë fluturimin e tij të parë testues orbital deri në vitin 2023. “Ne po flasim me ta,” thotë McNutt. . Një mision i veçantë ndëryjor nga Kina, Interstellar Express, gjithashtu duket se është ende në rrugën e duhur për të nisur më vonë këtë dekadë.

Për momentin, New Horizons është e vetmja anije kozmike që po lëviz drejt skajit të sistemit diellor dhe ka dy të ardhme të mundshme përpara saj. Njëri është një studim ndërdisiplinor i sistemit të jashtëm diellor në një mënyrë që do të jetë e pakrahasueshme për vitet në vijim. “Ne po kalojmë nëpër heliosferën e jashtme ku shkoi Voyager, por me instrumente shumë më të mira,” thotë Stern. “Instrumentet tona të grimcave janë shumë më të ndjeshme. Ne kemi një detektor pluhuri. Dhe spektrometri ynë ultravjollcë po përdoret për të studiuar shpërndarjen e gazit neutral të hidrogjenit. Voyager thjesht nuk kishte teknologjinë për ta bërë këtë.” Tjetra është një devijim drejt një asteroidi apo komete ende të pazbuluar që fshihet në brezin e jashtëm Kuiper, një mundësi joshëse, por gjithnjë e më sfiduese. “Ne nuk e dimë se sa larg shtrihet në të vërtetë Brezi Kuiper,” thotë Stern. “Ne po i tërheqim të gjitha ndalesat. Nëse ka diçka atje për të arritur, ne do ta gjejmë atë.”