https://frosthead.com

Az ember egész életen át tartó, Plútó-folytatása valóra válik

Július 14-én, körülbelül nyolc órakor kelet szerint, egy fél tonnás NASA űrhajó, amely kilenc és fél éve versenyez a Naprendszeren, végre utolér egy apró Plutót, a Naptól hárommilliárd mérföldnyire a legtávolabbi tárgytól, amely bárki vagy bármi más a Földön látogatott meg. A szabad szemmel láthatatlan Plutont 1930-ig még nem fedezték fel, és azóta a Naprendszer furcsa gömbjének tekintik, teljesen különbözik a Nap közelében lévő sziklás bolygótól, beleértve a Földet, és ugyanúgy, mint a külső gáz óriások. Ez a furcsa és titokzatos kis világ drámai látványba fog mozogni, amikor a New Horizons űrhajó megközelíti a legközelebbi utat, mindössze 6000 mérföld távolságban, és a fedélzeti kamerák ezreket fényképeket készítenek. Más eszközök megmérik Plútó topográfiáját, felületi és légköri kémiáját, hőmérsékletét, mágneses mezőjét és egyebeket. Az New Horizons szintén keményen megvizsgálja Plútó öt ismert holdját, köztük a legnagyobbat, Charonot. Találhat más holdokat is, és talán egy vagy két gyűrűt is.

Kapcsolódó olvasmányok

Preview thumbnail for video 'The Pluto Files: The Rise and Fall of America's Favorite Planet

A Plútó fájlok: Amerika kedvenc bolygójának emelkedése és bukása

megvesz

kapcsolodo tartalom

  • A Pluto Flyby első hivatalos adatai átformálják a törpebolygó történetét
  • Ezek a műszerek segítenek a NASA-nak kitalálni, hogy az élet fejlődik-e az Európában

Alig húsz évvel ezelőtt, amikor a tudósok először megtudták, hogy Plútó, messze egyedül a Naprendszer szélén, csak egy a hatalmas rajban lévő, kis fagyasztott testekben, széles, széles pályán a Nap körül, mint egy törmelék gyűrűje építési zóna szélén. Ez a betekintés többek között megmozdította az Új Horizont küldetését. A tudósok szerint értsék meg Plutont, és hogyan illeszkedik ehhez a maradék testhez, és jobban megértsék maga a Naprendszer kialakulását és fejlődését.

Ha minden jól megy, a „találkozás napja”, ahogyan azt a New Horizons csapata hívja, hatalmas tudományos és mérnöki képességek parafajátékos ünnepévé válik - nem kis jelentőségű feladat, hogy egy precíziós műszergyűjteményt egy gyors ütemben dobjunk át a merev üregbe. 47 000 mérföld / óra sebességgel találkozni majdnem egy évtizeddel később, jeges gömbjével körülbelül fele olyan széles, mint az Egyesült Államok. Ez a nap édes igazolás lesz a misszió vezetője, Alan Stern számára is. Egy 57 éves csillagász, repüléstechnikai mérnök, leendő űrhajós és önmaga által leírt „robbantó-rouser”. Stern karrierje nagyobb részét harcolta annak érdekében, hogy Plutónak odafigyeljen a figyelmére, amelyet szerinte megérdemel. Közel negyedszázaddal ezelőtt kezdte a NASA-t arra, hogy jóváhagyja a Plútó-missziót, majd csalódottan figyelte, ahogy az ügynökség zöld fényt adott az egyik Plútó-szondanak a másik után, csak hogy később törölje őket. Hihetetlenül frusztráló volt - mondja -, mintha újra és újra figyeli a futballt Charlie Brown-ról. Stern végül más tudósokat és befolyásos szenátorokat toborzott, hogy csatlakozzanak lobbitevékenységéhez, és mivel Plútó aluljáró már régóta A gyermekek kedvence, a misszió támogatói hozzáértően felkérték a gyerekeket, hogy írjanak a Kongresszusnak, sürgetve az űrhajó finanszírozásának jóváhagyását.

Az New Horizons misszióvezérlési központja a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumában található, Baltimore közelében, ahol Stern-t és több tucat más plutóniát hetekre telepítik a nagy júliusi esemény körül, de Stern-rel tavaly későn találkoztam Boulder-ben a Southwest Research Institute-n., ahol kutatási és fejlesztési társult alelnök. A lenyűgöző irodájában lévő képablakon a Sziklás-hegységre nyílik kilátás, ahol gyakran túrázik és lazítanak. Vágás és atlétika az öt lábnál, ezenkívül futó, egy olyan sportág, amelyet pontosan egy rakéta tudósával folytat. Megszámolta a lépcsőfokát, és azt mondja (csak félig tréfál), hogy világszínvonalú lenne, ha csak a lábai hosszabbak lennének. Nem lenne túlbecsülhető azt mondani, hogy ő egy polarizáló alak a bolygótudományi közösségben; egyszemélyes Plutonával való üldözése bosszantotta néhány kollégáját. Ugyanúgy szenvedélyesen védte Plutont az években, amikor a csillagász tisztviselői híresen elrontották azt egy „törpe bolygónak”, és ezzel a puskájú rohanásnak adták ki az exkluzív Naprendszer klubból, amely most a nyolc nagyira korlátozódik.

Ennek a sértésnek az ütemezése, amire Stern és más elnéptelen Plútó szerelmesei látják, nem lehetett volna drámaibb: 2006 augusztusában érkezett, néhány hónappal azután, hogy az New Horizons az űrbe robbant a Canaveral-fokról. Pluton lerontását Stern számára még fájdalmasabban ironizálja az, hogy néhány úttörő tudományos felfedezés, amelyet előre megjósolt, erősen megerősítette ellenfeleinek érveit, mindeközben nyitva hagyva a kaput a bolygótudomány új korszakához. Valójában Stern már az 1990-es években is használta a „törpe bolygó” kifejezést.

Alan Stern, a New Horizons misszió vezetője, több mint két évtizeddel ezelőtt elindult egy űrhajó küldésében Plutonba. "Be kell vallanom, hogy van egy bizonyos makacsság" - mondja. (Jamie Kripke) Az 1 054 font méretű New Horizons űrhajó hét tudományos műszert szállít, hogy megvizsgálja Plútó és holdjainak felületét és légkörét. A hangszerek elbűvölő nevei vannak, például Alice, Ralph és REX. (NASA) A Plútó felületi tulajdonságainak feloldása olyan, mintha megpróbálnák kitérni a futball-labda jelöléseire 40 mérföldnyire. Ezeket a nézeteket a Hubble fényképek alapján készítették. (NASA) Az New Horizons 71 millió mérföldről eljuttatta ezt a színes képet Plutonról és annak legnagyobb holdjáról, Charonról. Hamarosan a felület jellemzői jól láthatóak lesznek. (NASA / Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriuma / Southwest Research Institute) Az Atlas V rakéta 2006. január 19-én az Új Horizontot az űrbe indította a Canaveral-fokról. Az űrhajó 2007 februárjában ellátogatott Jupiterbe, és gravitációs lendületet kapott, amely három évvel megszakította útját. (NASA)

**********

A gazdag csillagász, Percival Lowell, akit széles körben ismertté tesznek a Marson tartott műcsatornák iránt, először kezdett Plutót keresni az arizonai privát obszervatóriumban, 1905-ben. Az Uránust húzta, és Lowell elindult, hogy megtalálja, amit „X bolygónak” neveztek. Sikertelenül halt meg. Clyde Tombaugh nevû fiatalember, akinek szenvedélye volt a csillagászatra, bár nem volt fõiskolai végzettsége, megérkezett a obszervatóriumba, és felvette a Kutatás 1929-ben. Miután 7000 órát körülbelül 90 millió csillagképet bámult, 1930 februárjában fotólemezén látta új bolygót. A Plútó nevét, az alvilág római istenét egy 11 éves ember javasolta. Venetia Burney nevű brit lány, aki a felfedezésről nagyapával beszélgetett. A nevet a Lowell Observatory munkatársai egyhangúlag elfogadták, részben azért, mert az első két betű Percival Lowell kezdőbetűi.

Plútó magányos természete évtizedek óta zavarja a tudósokat. Ne lenne-e más, hasonló objektum a Neptunuszon kívül? Miért tűnt a naprendszernek olyan hirtelen kifogyni az anyag? „Furcsanak tűnt, hogy a külső Naprendszer annyira üres lesz, míg a belső Naprendszert bolygók és aszteroidák töltik meg” - emlékszik vissza David Jewitt, az UCLA bolygótudósa. Az évtizedek folyamán számos csillagász azt javasolta, hogy legyen kisebb test, még láthatatlan. Az üstökösök, amelyek rendszeresen bepörgenek az éjszakai égboltot, spekuláltak, valószínűleg egy övből vagy törmelékből származtak a Naprendszer külső határain.

Stern egy, az Icarus folyóiratban 1991-ben megjelent cikkben nemcsak azt állította, hogy az öv létezik, hanem azt is, hogy olyan nagy dolgokat tartalmaz, mint Plútó. Egyszerűen túl messze és túl homályosak voltak, hogy könnyen megfigyelhetők legyenek. Indoklása: A Neptunusz holdja, a Triton Plutóó kettős ikre, és valószínűleg keringtette a Napot, mielőtt Neptunusz gravitációja megragadta volna. Az Urán drasztikusan megdöntött forgástengelye van, valószínűleg annak eredményeként, hogy a Plútó méretű objektummal már régen ütköztek. Ez legalább három Plútó-szerű tárgyat készített, ami Sternnek azt sugallta, hogy többnek kell lennie. A Naprendszerben lévő bolygók számát valamikor felfelé kell módosítani - gondolta. Valószínűleg több száz volt, és a többséget, köztük Plutont is, a legjobban a „törpe bolygók” alkategóriába sorolták.

Csak egy évvel később abban a távoli régióban fedezték fel az első tárgyat (a Plutonon és a Charonon kívül), a Kuiper-övnek, a holland születésű csillagász, Gerard Kuiper után. Jewitt és kollégája, Jane Luu által talált, csak kb. 100 mérföld van, míg Plútó 1430 mérföld van. Egy évtizeddel később, Mike Brown és Chad Trujillo, a caltech csillagászok felfedezték a Plútónak körülbelül félig nagyságú, elég nagy gömb alakú tárgyat, amelyet Quaoar-nak neveztek („kwa-háborúnak” hívták, és az alkotói istennek nevezték az előzetes mitológiában). -Kolumbiai Tongva emberek, akik őshonos a Los Angeles-i medencében). Haumea követte gyorsan egymás után, és 2005-ben Brown csoportja Erist talált, nagyjából azonos méretű, mint Plútó, és gömb alakú is.

A bolygó tudósai sok száz kisebb Kuiper-öves tárgyat észleltek; akár tíz milliárd is lehet, ami mérföldet meghaladó vagy annál több. Stern a New Horizons kameráival pontosabb összeírást fog végezni a méretükről. Egyszerű gondolata az, hogy feltérképezze és megmérje Plútó és Charon krátereit, amelyek más Kuiper-öv-objektumokkal való ütközés jeleit jelentik, és így reprezentatív mintát képeznek. Amikor Plútó a legközelebb van a Naphoz, a fagyott felszíni anyag ideiglenes légkörbe párolog, amely egy része az űrbe távozik. Ez a „menekülési erózió” törli a régebbi krátereket, így Plútó a közelmúltban készíti a népszámlálást. Charon, az erózió nélkül, olyan rekordot fog kínálni, amely átfedi a kozmikus történetet. Az egyik vezető elmélet szerint az eredeti, sokkal sűrűbb Kuiper-öv több tucat bolygót hozott volna létre, amelyek nagyobbak vagy nagyobbok, mint a Föld, de a Jupiter és a Szaturnusz keringési változásai az építőelemek többségét elrejtették, mielőtt ez megtörténhet, és elrontotta a bolygóképződést a bimbó.

Mire a New Horizons 2006. január 19-én indult a Canaveral-fokon, nehéz lett érvelni, hogy Plútó lényegesen különbözik számos Kuiper-övezet szomszédjától. Kíváncsi, hogy abban az időben nem létezett szigorú meghatározás a „bolygóról”, ezért néhány tudós úgy érvelt, hogy létezzen méretvágás, hogy elkerülhető legyen a bolygók listája. Ha Plutót és a többi viszonylag kicsi testet valami másnak hívnád, akkor egy szép, rendben tartott nyolc bolygó maradna - a Merkúr a Neptunuszon keresztül. 2000-ben Neil deGrasse Tyson, a New York-i Hayden Planetárium igazgatója, híresen választotta az utóbbi lehetőséget, így Plútót kihagyta a napkollektoros rendszer kiállításából.

Ezután a New Horizons útján, amely Plutóhoz vezető útjának kevesebb, mint 15% -át tették ki, a Nemzetközi Csillagászati ​​Egyesület tagjai, amelyek felelősek az égi tárgyak elnevezéséért és osztályozásáért, egy prágai ülésen szavaztak, hogy ezt a megállapodást hivatalossá tegyék. Plutont és a többieket törpék bolygóknak kellett volna nevezni, amelyek Stern eredeti jelentésével ellentétben nem voltak bolygók. Teljesen másfajta vadállatok voltak. Mivel felfedezte Erist, a Caltech's Brown-ot néha hibáztatják a lerontásért. Azt mondta, hogy mindkét eredménnyel jó lett volna, ám a 2010-es emlékiratát címezte, hogy hogyan öltem meg Plutont és miért kellett eljönni .

„Kínos” - emlékszik vissza Stern, aki nem volt Prágában a szavazásra. „Tudományosan rossz és pedagógiailag is rossz.” Akkoriban nyilvánosan ugyanazokat a dolgokat mondta a nyelvben, amely szokatlanul tompa a tudomány világában. Stern megjegyezte, hogy a Plútó és a többiek lerombolásának ostoba érvei között szerepel az a gondolat, hogy legalább 20 bolygó birtoklása valamilyen kellemetlen lehet. Azt is nevetségesnek tartja, hogy a törpe bolygó valójában nem egy bolygó. - A törpe örökzöld nem örökzöld? - kérdezi.

Stern alig elrejtett megvetése a bürokratikus és tudományos változatosság bolondosságának, amit mindig is a kollégái felé tett. Az egyik csillagász, akit Stern-ről kérdeztem, azt válaszolta: „Anyám megtanította nekem, hogy ha nem tudsz valami mást mondani valakiről, akkor ne mondj semmit.” A másik azt mondta: „Vezetékneve: Stern. Ez elmondja neked az összes, amit tudnod kell.

DeGrasse Tyson a maga részéről méltányos dicséretet kínál: "A közönség érzelmeinek felkeltésére a csillagászat támogatásától az űrtudományi missziók előmozdításáig és a Plútó megvédéséig Alan Stern mindig ott van."

Stern a kevésbé fenntartott csodálatot is inspirálja. "Alan hihetetlenül kreatív és hihetetlenül energikus" - mondja Richard Binzel, egy MIT bolygótudós, aki Stern-et ismerte a végzős iskola napja óta. "Nem tudom, hová jut el."

**********

Stern New Orleansban és később Dallasban nőtt fel. Apja üzletvezető volt, édesanyja otthon maradt Alan és két testvérével. "Alan már 8 éves korig 100% -ban el volt fogyasztva az űrutazásban" - emlékszik vissza testvére, Hap, a dallasi ügyvéd. "Sternnél többet akarta, hogy űrhajós legyen." Mire Stern egyetemre jött, 1975-ben az Apollo program véget ért és az első űrrepülőgép több évvel később volt, de miután egy vagy két évet egyetemi diplomát töltött " slacker ”- ez a szó - azon kezdett dolgozni, hogy pontosan olyanvá váljon, amire a NASA számíthat űrhajós jelöltjeire: egy túlteljesítőre. „Ettől a ponttól egyenes A-tagokat készítettem” - mondja, és a Austini Texasi Egyetemen fizika és csillagász diplomát végzett. Az extra tantervei is űrhajós-barátságosak voltak: megszerezte pilóta engedélyét, repülési oktató lett

Az emberek így folyamatosan fogadalmat tesznek. Sokkal könnyebb elkészíteni, mint megtartani - különösen akkor, ha karriered célja olyan irreálisan romantikus, mint egy űrhajós. és megtanulta az ejtőernyőzést és a búvárkodást.

Austinban maradt, és a repülőgép-műszaki és bolygó-légkörben szerzett diplomát. Mérnökként végzett munkát a Martin Marietta repülőgépgyártó cégnél, különféle műholdas programokon dolgozott. Aztán a Boulderben, a Colorado Egyetem légköri és űrfizikai laboratóriumába költözött, ahol egy műholda műszerét tervezte és felügyelte, amelynek célja Halley üstökösének tanulmányozása az 1986-os látogatása során. Ez a műhold azonban a Challenger űrrepülőgép fedélzetén volt, amikor a hajó felrobbant 1986. január 28-án, megölve héttagú legénységét, és az USA emberi űrrepülési programját megszakításra helyezve.

Stern vágyakoztak a üstökösökbe, és doktori disszertációt írt a jeges testek fejlődéséről, és kidolgozott eszközöket ezek tanulmányozására. Ultraibolya spektrográfája az üstökös ideiglenes légköréből visszapattanó fényt rögzíti, hogy megtudja, miből készül. Tavaly, amikor az Európai Űrügynökség Rosetta-szondája az első, aki körül kering egy üstökösön, Stern UV-spektrográfiáinak egyikében meglepően mentes volt a vízjég.

Tekintettel a rendkívüli eredményre, bár nem is könyörtelen, Stern háromszor fordult az űrhajós testületbe, miután az űrszállító 1988-ban újra elindult, és még több mint 130 közül választották a jelentkezők között, akik a Houstonba érkeztek interjúra. Végül őt nem választották ki. De azt remélte, hogy még egy lövés lesz, amikor Hale-Bopp üstökös 1997-ben megvilágította az éjszakai égboltot. Az egyik hangszerét az ingakon való lovagláshoz adaptálta - és ki volt győződve arról, hogy ki tudja jobban működtetni, mint maga Stern? A NASA az űrhajósok bizottsága felé dobta a döntést, amely úgy vélte, hogy szakértelme nélkülözhetetlen lenne, és végül felváltotta, hogy végül az űrbe induljon.

Az utolsó pillanatban azonban a NASA egy kanadai űrhajóst adott a repülésre, és Stern-t elrobbantotta. Ez még ma is zavarja, hogy felidézze csalódását. „Nagyon ideges voltam, mert rájöttem, hogy nincs… az idő kifogyott. Nem volt olyan lehetőség, hogy én ... mindent megtették. Kész üzlet volt. Ez az egyetlen alkalom az életemben, amikor valami olyasmit sírtam a munkáról - mondja. - Úgy értem, elvesztettem.

De ez nem lassította le. A küldetések felügyeletén és a NASA tudományos társigazgatójának rövid áttekintése mellett az Uwingu nevű társaságot alapította, amely pénzt gyűjt a csillagászati ​​tevékenységekhez azáltal, hogy (nem hivatalosan) elnevezési jogokat ad el a Marson lévõ exoplanetek és kráterek számára. Társalapítója volt a World View-nak is, amely azt tervezi, hogy a turistákat az űr szélére viszi nagy magasságú léggömbökben, és egy másik, az Arany Spike nevű társasággal, hogy a Hold küldetéseit eladja azoknak az országoknak, amelyek oda akarnak menni. És egy projekt megvalósíthatja álmát, hogy maga is űrbe kerül. Ő és csapata a Southwest-ben eszközöket terveztek a szuborbitális űrrepülésekre, amelyeket a Virgin Galactic és az XCOR Aerospace magánvállalatok terveztek. A tudósoknak műszereket kell üzemeltetniük, és Stern azt mondja: „Összesen kilenc ülést vásároltunk” külön járaton. Elhatározta, hogy közülük többet foglal el.

**********

Van azonban egy másik ok, amely még szenvedélyesebben megszállja őt, mint az űrutazás. - Még a középiskolában is - mondta Binzel, amikor Boulderben találkoztam vele - Alan beszélt rólam. Olyan, mint Luke Skywalker. ”Aztán egy Darth Vader utánzat után:„ A Pluto felfedezése ... a te sorsod. ”

A bolygó tudósai csak néhány dolgot megtudtak a Plutonról a felfedezése óta: Meghúzták a 248 éves pályáját, és szoros megfigyelésekkel látják, hogy Plútó és Káron körökben miként alakítják ki méretüket és tömegüket. Ezek alapján a kompozíciók megjósolhatók - szikla és jég keveréke. A jég nagy része mindkettőnél fagyasztott víz, míg a jégbevonatú Plútó felülete többnyire fagyasztott nitrogén. A felületi hőmérsékletek mínusz-380 fok (Fahrenheit) körül mozognak.

Az New Horizons várhatóan sokkal többet tár fel. A látható fénykamerák nemcsak a krátereket számolják, hanem a hegyek, völgyek, sziklák és repedések térképét is képezik, mint a futballpálya. Az infravörös érzékelők a felületi hőmérséklet változásait mutatják, talán meleg foltokat mutatnak, amelyek geológiai aktivitást sugallnak. Az egyik eszköz a felület kémiai összetételét elemzi, míg a másik, a Rosetta fedélzetén található spektrográfhoz hasonlóan, az ideiglenes légkört vizsgálja.

A kérdések listája szinte végtelen. Van-e Plútó folyékony víz óceánja a jeges felülete alatt, mint például a Jupiter és a Szaturnusz jeges holdjain? Táplál-e az óceán az űrbe permetező gejzíreket? Miért van Plútónál nagyobb a szikla arány a jég alatt, mint Charonnál?

És akkor vannak kérdések, amelyeket a tudósok még nem is tudnak annyira, hogy feltehessék. „A bolygótudomány nagy leckéje - mondja Stern -, amikor egy új típusú tárgy első felderítésénél a váratlanokra számíthat.”

Gyere a találkozás napján, Stern felesége, Carole és három gyermekük, valamint a szülők, testvérek, unokahúgák és unokaöccseik, valamint több unokatestvéreik csatlakoznak hozzá a misszió központjában. "El sem tudom képzelni, hogy nem lennék ott" - mondja Stern legfiatalabb lánya, 24 éves Kate. "Olyan, mintha házas vagy, és a felesége szül, és nem jelent meg."

Az űrhajó megközelítése már híreket jelenít meg. Áprilisban a NASA kiadta az első látványképeket Plutonról és Charonról a New Horizonsból. A legjobb fényképek még nem készülnek. Egyes Plútó-szerelmesek azt gondolják, hogy ha ezt a homályos foltot fókuszba helyezi, akkor az Új láthatár láthatja okot a bolygó állapotának helyreállítására. Ez egy romantikus fogalom, de Stern nem meggyőződve arról. Ehelyett a találkozás részleteire, a már beáramló adatokra és egy objektum új megértésére összpontosít, amely több mint két évtizede elbűvöli a figyelmét, és nyolcvan és fél éve rejtélyesítette a világot. „Valami nagyon mélyet mond az emberekről és a társadalomról, valami nagyon jó bennünket, hogy időt és kincset fektettünk egy olyan gép építésére, amely három milliárd mérföld távolságon át képes repülni a Plútó rendszer felfedezéséhez. De - folytatja - nehézkesnek tartja ezt az eredményt ünnepelni és értékelni a Plútó lerontásáról folytatott állandó beszélgetés keretében.

Az ember egész életen át tartó, Plútó-folytatása valóra válik