Pärast kuulsat Pluuto lennutransporti 2015. aasta juulis tegi NASA kosmoseaparaat New Horizons teist korda ajalugu, kui see sumiseb kõige kaugemast objektist, mida eales uuritud: 2014 MU69.
"Püstitasime rekordi! Kunagi varem pole kosmoseaparaat midagi nii kaugel uurinud," ütles New Horizoni juhtivteadur Alan Stern pärast lendoravat. "Ma mõtlen, mõelge sellele. Oleme Pluutost miljard miili kaugemal ja nüüd jätkame Kuiperi vööndit."
Nii Pluuto kui ka 2014. aasta MU69 asuvad Kuiperi vöös - jäiste kivimite kollektsioonis, mis ümbritseb Päikesesüsteemi väliseid jõgesid. Arvatakse, et need objektid on varajasest päikesesüsteemist pärit põlised proovid, mis valatakse piiritsooni läbi gravitatsiooni interaktsioonide kaudu suuremate objektidega, mis kasvavad planeetideks. Nende uurimine peaks paljastama ülevaate päikesesüsteemi eluea esimestel etappidel toimuvast.
Tuntud ka hüüdnimega Ultima Thule (hääldatakse TOOL-ie), oli MU69 esimene objekt kosmoses, mille enne objekti avastamist kosmoselaev avastas.
Pluuto taga
Juba 2003. aastal soovitas Riikliku Teaduste Akadeemia planeetide aastakümnete uuring tungivalt, et Pluuto külastus hõlmaks väikeste Kuiperi vööndi objektide lendoravaid. Mitme eesmärgi järgimine annaks parema ülevaate päikesesüsteemi varem uurimata segmendist. New Horizons käivitati 2006. aastal koos sellise kütuse jaoks lisakütusega ning selle toite- ja sidesüsteemid on valmis töötama kaugetel aastatel Pluuto orbiidist kaugemal.
2011. aastal kasutasid missiooniteadlased teise sihtkoha otsimiseks maapealseid teleskoope, kuid ükski uutest avastustest polnud New Horizoni käeulatus. 2014. aastal liitus otsinguga Hubble'i kosmoseteleskoop, mis leidis viis potentsiaalset objekti. Üks neist oli 2014. aasta MU69, mis pärast 26. juuni 2014 avastust oli märgistatud 1110113Y ja mida kutsuti ka PT1 ("potentsiaalne sihtmärk 1") pärast selle tõusu ühte kahest võimalikust sihtkohast. 2015. aasta augustis valis New Horizoni meeskond järgmiseks potentsiaalseks sihtmärgiks 2014 MU69.
"2014. aasta MU69 on suurepärane valik, kuna just selline iidne KBO, mis moodustati seal, kus see praegu ringi tiirleb, soovis Decadali uuringu, et me lendaksime mööda," ütles Stern oma avalduses. "Pealegi maksab see KBO vähem kui kütust [kui teiste kandidaatide sihtmärkideni jõudmiseks], jättes lisateaduste jaoks rohkem kütust lennutranspordi jaoks ja suuremad kütusevarud, et kaitsta ettenägematute eest."
MU69 asub umbes 1 miljard miili (1,6 miljardit kilomeetrit) Pluutost kaugemal.
2017. aastal taotles New Horizoni meeskond teavituskampaania raames üldsuselt ettepanekuid hüüdnime saamiseks KBO-le. Lõplik otsus, Ultima Thule, on keskajal kasutatud termin, mis tähendab "väljaspool teadaolevat maailma". Hüüdnime esitas umbes 40 erinevat inimest, teatasid NASA ametnikud.
"MU69 on inimkonna järgmine Ultima Thule," ütles Stern, kui nimi välja kuulutati.
Hüüdnimi kutsus esile poleemikat selle ajaloolise kasutamise pärast natside eelkäijate poolt ja tänapäevase kasutamise äärmusrühmituste poolt. New Horizoni meeskond otsustas siiski hüüdnime kinni pidada hoolimata potentsiaalselt negatiivsest seosest.
"Ma olen seda mitu korda öelnud, ma arvan, et New Horizons on näide - meie aja üks paremaid näiteid - toorest uurimistööst ja terminist Ultima Thule, mis on väga vana, sajanditevanune, võib-olla üle tuhat aastat vana, on imeline avastusretk, "ütles Stern pärast lendoravat. "Sellepärast me selle valisime. Ma ütleksin, et lihtsalt sellepärast, et mõnele halvale poisile see termin kunagi meeldis, ei luba me neil seda kaaperdada."
Enne lendoravat
Astronoomid kasutasid Ultima Thule uurimiseks enne selle saabumist kolme erineva tähe abi. Kui mõni objekt, näiteks KBO, rändab Maa ja tähe vahel, saavad astronoomid kasutada tähevalgust kaugema sihtkoha uurimiseks, st tehnikat, mida nimetatakse tähevarjutamiseks. Ultima Thule reisis Maa ja mitme erineva tähe vahel - üks iga päev - 3. juunil, 10. juulil ja 17. juulil 2017. Iga sündmus kestis vaid umbes 2 sekundit ja oli nähtav ainult kitsast maa- ja mereribast Maa peal.
"See kuue kuu pikkune ettevõtmine, kolm kosmoselaeva, 24 kaasaskantavat maapealset teleskoopi ja NASA õhutranspordi vaatluskeskus SOFIA - oli astronoomia ajaloo kõige keerukam tähevarjutus, kuid me tegime seda!" Ütles Stern. "Me jälgisime esimest korda 2014. aasta MU69 kuju ja suurust - Kuiperi vöö teaduslikku varandust, mida uurime veidi enam kui 17 kuu pärast. Tänu sellele edule saame nüüd kavandada eelseisvat lendoravat palju suurema enesekindlusega."
Kõigi kolme 2017. aasta vaatluse mõõtmistest selgus, et Ultima Thule ei tiirlenud seal, kus seda oodati. Ja 10. septembri vaatluse ajal tekkis väike pilk hämmingus astronoomidele, sest tundus, et MU69 oli tegelikult kaks eraldi objekti. Üheskoos näitasid tulemused, et MU69 ei keerutanud ainuüksi kosmose kaudu. Astronoomid arvasid, et MU69-l võib olla vähemalt üks kuu ja see võib võõrustada veelgi rohkem looduslikke satelliite.
"See võib olla kuulutaja," ütles Stern Ameerika geofüüsikalise liidu (AGU) 2017. aasta pressikonverentsil. "See võib vihjata, et tegelikult on MU69 satelliitide sülem."
New Horizonsi meeskond sai Ultima Thulest viimase pilguheite enne New Horizoni lendoravat. 4. augustil 2018 oli lõplik okupatsioon Maalt nähtav, seda oli näha ainult Senegalis ja Colombias
"See okupatsioon annab meile näpunäiteid Ultima Thules oodata ja aitab meil täpsustada oma lennuplaane," ütles New Horizoni okupatsioonivõistluste juht Marc Buie avalduses.
Uusaastaöö meenutada
New Horizons tegi 1. jaanuaril 2019 kell 12:33 EST oma ajaloolise lenduriga MU69. Meeskonna teadlased ja insenerid kogunesid Marylandis Laurelis asuvasse Johns Hopkinsi rakendusfüüsika laborisse, et uuel aastal heliseda ja rõõmu tunda sellest hetkest, kui kosmoselaev summutas KBO-d. Misjoniteadlane ja ansambli Queen juhtiv kitarrist Brian May andis sündmusest välja uue singli. Kuid Ultima Thule on nii kaugel, et keegi ei teadnud kindlalt, kas missioon lõpetas eduka lendorava enne, kui oli möödunud peaaegu 10 tundi.
Lennukis läbis New Horizons Ultima Thule umbes 3540 km kaugusel, mis oli 5800 miili (9300 km) lähemal kui see Pluuto poolt lendas.
Pärast lendoravat andis NASA välja esimesed lahendatud fotod Ultima Thulest, paljastades, et 21 miili pikkune (33 kilomeetrit) objekt koosneb kahest umbes sfäärilisest lobeest. Paar on tihedalt ühendatud kaelaga, kus materjal paistab eredamalt kui ülejäänud objekt.
"See on lumememm, kui see on üldse midagi," ütles Stern, kui esimene värvipilt vabastati.
Meeskond otsustas nimetada suurima tüki "Ultima" ja väikseima "Thule". Mõlemad kered on punased, tõenäoliselt värvuse muutuse tõttu kosmosekiirgusest, väitsid teadlased. Paar algas tõenäoliselt kahe eraldi objektina, mis järk-järgult kokku said, liikudes vähem kui miil tunnis.
"Kui te sellise kiirusega kokku põrkate mõne teise autoga, ei pruugi te vaeva näha isegi kindlustusvorme täitma," ütles lennu ajal NASA Californias Amesi uurimiskeskuse New Horizons'i kaasuurija Jeff Moore.
Ultima Thule on üks suurtest objektidest, mis täidavad Kuiperi vööndit. Lõpuks ühendas sarnane materjal kuu ja planeedi moodustamiseks. New Horizoni pildid KBO-st aitavad anda ülevaate sellest, kuidas need tükid päikesesüsteemi kujundamisel kokku said.
"Me arvame, et see, mida me vaatame, on võib-olla kõige primitiivsem objekt, mida ükski kosmoselaev veel näinud on, ja see võib esindada objektide klassi, mis on vanim ja kõige primitiivsem objekt, mida praeguses päikesesüsteemis on näha igal pool. , "Ütles Moore.
Kaugel
Enne kui New Horizons jõudis oma teise sihtmärgini, oli Ultima Thule detaile raske välja mõelda isegi Hubble'i kosmoseteleskoobi objektiivi kaudu. Pisike objekt on Pluuto suurusest alla ühe protsendi, mistõttu New Horizoni lähivõte oli nii oluline.
"Seal on nii palju, et saaksime õppida lähedaste kosmoselaevade vaatlustest, mida me kunagi Maalt ei õpi, nagu Pluto lendorav nii suurejooneliselt demonstreeris," ütles New Horizoni teadustiimi liige John Spencer avalduses.
"Üksikasjalikud pildid ja muud andmed, mida New Horizons võiks saada KBO lendurilt, muudavad meie arusaama Kuiperi vööst ja KBO-dest põhjalikuks."
New Horizons napsas oma esimese pildi Ultima Thulest 2018. aasta augustis esimesel katsel, jäädes siiski kaugemale kui 100 miljonit miili (170 miljonit km). Sel ajal oli sihtmärk täheväljal üks mitmest punktist.
Isegi pärast kosmoselaeva sulgemist Ultima Thule, oli objekti raske dešifreerida, kuid ebaharilik signaal vihjas selle pilvisusele ja pöördenurgale. Isegi tundidel enne ajaloolist sündmust keeldus Ultima Thule paljastamast paljusid oma saladusi. KBO jäi lahendamata, täites vaevalt kaks pikslit väärtuses pilte. Oma tollase mõistatusliku kuju kohta võis Spencer öelda vaid: "Me teame, et see pole ümar."
Alles pärast lendoravat olid mõned saladused lõplikult lahendatud. Selgus, et KBO pöörles samamoodi nagu kosmoselaeva poole suunatud kella käed - mõistatus, mis lahenes alles vahetult enne lendoravat. Tihe kohtumine paljastas umbes 15-tunnise rotatsiooniperioodi.
New Horizonsi andmete edastamiseks Maale kulub 20 kuud. Teadlased uurivad neid andmeid aastate pärast, et õppida nii palju kui võimalik Kuiperi vöö kohta.
Ja on tõenäoline, et New Horizons ei peata mõnda aega Kuiperi vöö kohta teabe hankimist. Kosmoselaeval peaks teise KBO külastamiseks olema piisavalt kütust. Sterni sõnul on New Horizons Kuiperi ehituses aastani 2027 või 2028.
"Oleks rumal teist sihtmärki mitte otsida," sõnas Stern.
Lisaressursid:
- NASA 2014. aasta MU69 veebisait
- NASA New Horizons missiooni leht
- Põhiuurija Alan Sterni missiooniblogi
