Katso kaikki aurinkokuntamme kirjat, niin näet kauniita valokuvia jokaisesta planeetasta - paitsi yksi. Pluuton viimeinen pidätys, joka paljastaa vain muutaman sumun pikselin jopa tehokkaimmissa maa- ja avaruuspohjaisissa kaukoputkeissa. Mutta kun tammikuussa avattiin New Horizons, jonka on tarkoitus saapua Plutoon 9 vuodessa, olemme askeleen lähempänä planeettakokoelmamme valmistumista - ja vastaamme isoihin tieteellisiin kysymyksiin Kuiperin vyön esineiden luonteesta. Alan Stern on Varsinais-tutkimusinstituutin avaruustiede- ja tekniikkaosaston pääjohtaja. Hän on New Horizonin päätutkija.
Kuuntele haastattelua: There Goes New Horizons (4.5 MB)
Tai tilaa Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Onnittelut New Horizonsin käynnistämisestä. Sen on oltava suuri helpotus.
Alan Stern: Joo, on hienoa saada avaruusalus matkalla.
Fraser: Sinulla on siis 9 vuotta eteenpäin, kunnes saavut Plutoon. Voitko kuvailla polkua, jonka avaruusalus kulkee, ja mitä saatat nähdä matkalla?
Stern: Toki voin. Ensinnäkin, se on helppo muistaa, meillä on 9 vuotta matkalla yhdeksänteen planeettaan. Radallamme vie meidät ensin Jupiterille painovoimaapua varten. Ja meillä on lähin lähestymistapa Jupiteriin seuraavan vuoden 28. helmikuuta, 2007. Sen jälkeen meillä on pitkä rannikko Plutoon. Noin 8 vuoden arvoinen. Ja sitten aloitamme kohtaamisen vuoden 2015 alkukuukausina.
Fraser: Nyt ymmärrän, että aiot vain mennä oikealle Pluton ohitse, saada valokuvia matkalla, mutta et todellakaan pysty pystymään seuraamaan sitä.
Stern: No, meillä on pitkä kohtaaminen. Se on noin 150 päivän havainnointi järjestelmästä tulossa. Ja sitten teemme joitain havaintoja myös poistumisesta. Meillä on 7 tieteellistä instrumenttia, joten se on melko intensiivinen havaintokurssi. Luulen, että se myisi sitä lyhyeksi, jos luonnehtisin sitä ottavan muutaman kuvan Plutosta.
Fraser: Ja pystytte myös tekemään läheisen lentosuunnan myös kuuhun?
Stern: No, tiedät, että Plutolla on 3 kuukautta. Lentämme Pluton Charon -järjestelmän läpi hyvin tarkkaan kohdistamalla, koska on olemassa erityisiä tapahtumia, jotka haluamme tapahtua. Kuten haluamme saada Auringon nousemaan ja laskemaan, jotta voimme tutkia Pluton ilmapiiriä; ja saa maapallon nousemaan ja laskemaan samanlaisista syistä - sekä Pluto että Charon. Ja niin, kun käymme läpi järjestelmän, kaikki lähimmät lähestymisetäisyydet asetetaan näiden rajoitusten avulla. Mutta meillä on erittäin hyviä teleskooppikameroita, ja he opiskelevat Plutoa, sen kolmea tunnettua kuuta ja kaikkia muita kuita, joita löydämme tämän vuoden 2015 välillä.
Fraser: Ja mielestäni yksi mielenkiintoisista osista monille ihmisille on vain nähdä se valokuvissa lähellä, koska tällä hetkellä kaikki, mitä näet, on joitakin epäselviä pikseliä Hubblelta. Mutta kauniiden kuvien saaminen ei ole kaikki. Mikä on osa tieteestä, jonka vedät tästä tehtävästä?
Stern: No, melko vähän. Ensinnäkin, tämä on ensimmäinen täysin uuden tyyppisen esineen etsiminen - nämä ns. Jään kääpiöplaneetat. Ja niin tavoitteemme ovat erittäin laajat. Pluton ja kaikkien järjestelmän Pluton esineiden kartoittamiseksi. Kartoittaa myös pintakoostumus siten, että jokaisella pikselillä meillä on spektri sen määrittämiseksi, mistä asiat ovat tehty. Ja arvioida Pluton ilmapiirin rakennetta ja koostumusta. Ne ovat 3 päätavoitettamme. Meillä on noin tusina muuta. Mutta toisin kuin Cassini- tai Mars Reconnaissance Orbiter -operaatioissa, joissa palaamme takaisin tavoitteeseen, johon olemme vierailleet useita kertoja, tällä kertaa se on todellinen ensimmäistä kertaa tekemä tutkimus, joten tavoitteemme ovat enemmän tekemisissä tietojoukkojen kanssa, jotka haluamme kerätä ja tarkat vastaukset, joihin vastaamme. Odotamme olevan yllättyneitä siirtyessään uudentyyppiseen esineeseen; se on aina ollut tämän tyyppisen planeettatutkimuksen historia.
Fraser: No, luulen, että siinä on asia. Jokaisella tehtävällä on taipumus löytää joitain yllätyksiä. Et selvästikään tiedä, mitkä asiat yllättävät sinut, mutta onko sinulla jonkin verran hajuja asioita, jotka saatat löytää?
Stern: Olemme erittäin kiinnostuneita tietämään Pluton ilmapiirin rakennetta; mikä sen hallitseva aineosa on. Luulemme tietävämme jo alusta alkaen, mutta emme ole varmoja. Meillä on hypoteesi, että Pluton pinta on nuori, koska ilmapiiri pakenee nopeasti. Se on poistanut muinaiset maastot pakenemalla avaruuteen. Voi olla näyttöä siitä, että Pluto on sisäisesti aktiivinen, joten etsimme todisteita siitä. Esimerkiksi geyserien tai tulivuorien muodossa; viimeaikaiset tektoniset piirteet tai virtaukset. Samoin Pluton suurimmalla kuulla Charonilla etsimme muinaisia maastoja; aiomme laskea kraattereita, jotka kertovat meille muinaisen Kuiper-vyön historiasta. Ja aiomme nähdä, onko löydetty ammoniumhydraatteja, jotka on havaittu maapallon tarkkailijoiden valitettavasti houkuttelevan alhaisella melusignaalilla. Mutta se sanoisi paljon pienistä maailmoista.
Fraser: Kuulin hiljattain, että Pluto oli kylmempi kuin ihmiset odottivat. Tuo Charon on todella lämpimämpi. Pystytkö tekemään joitain seurantoja tästä?
Stern: Sanon sana tai kaksi siitä, koska näin sen, mitä raportoitiin lehdistössä. Se on väärä tarina, itse asiassa juuri sen tuloksen saavuttivat 1990-luvulla kaksi ryhmää, jotka julkaistiin sekä Science: ssä että Astronomical Journal -lehdessä. Joten mielestäni lehdistötiedote oli virheellinen. Nämä tulokset oli saatu noin 12 vuotta aiemmin.
Fraser: Ei uusi ... okei.
Stern: Se on oikein, Pluton kylmempi kuin Charon. Se ei ole odotettua kylmempää, koska olemme odottaneet 1990-luvun alusta lähtien. Pluto on tarkalleen havaittu lämpötila.
Fraser: Oikein, luulen kuitenkin, että hypoteesi on se, että Pluton kuu Charon on seurausta suuresta esineestä, joka surmasi Plutoon ja muutti siitä kuun, sellainen kuin oma kuu luotu.
Stern: Se on totta, mutta sillä ei ole mitään tekemistä pinnan lämpötilan kanssa.
Fraser: Kun avaruusalus ohittaa Pluton ja suuntaa ulos, minne haluat mennä seuraavaksi?
Stern: No, operaation toissijainen tavoitteemme ja suurelle osalle tutkijoita, operaation ensisijainen tavoite on nähdä Kuiper Belt -objektit; rakennuspalikat, joista Pluto ja Charon tehtiin. Ja niin, suunnitelmamme on mennä kohti yhtä tai kahta tai mahdollisesti jopa useampaa Kuiper-vyöobjektia Pluton kohtaamisen jälkeisinä vuosina, kun siirrymme pidemmälle ulos Neptunian alueella.
Fraser: Ja luulen, että se kertoo kuinka Pluto saattaa olla samanlainen tai erilainen kuin nämä esineet.
Stern: Oikein, haluamme tarkalleen tarkastella ja ymmärtää näiden elinten koostumusta, oppia niiden historiaa ja nähdä, onko niissä ilmapiiri, pienten satelliittien luonne heidän ympärillään. Laske kraatterit niiden pinnalle vertaillaksesi Pluton pommituksiin ja ymmärrä näiden kappaleiden akkresio.
Fraser: Ja jos sinulla olisi enemmän aikaa pidempään tehtävään tai edistyneemmälle tekniikalle, jonka voisit laittaa avaruusalukseen, tehokkaammalle työntövoimalle, mitä asioita olet toivonut, että olisit voinut lisätä operaatioon, jos sinulla olisi enemmän budjettia?
Stern: Minulla ei oikeastaan ole ajatuksia käyttövoimasta ja muista fantasia-maa-asioista. Rakensimme tehtävän milloin vain pystyimme, ja tietysti tulevina vuosikymmeninä tai vuosisatojen ajan, voit aina tehdä sen, mutta oli aika tehdä Pluto-tehtävä. Sinun on rakennettava se parhaalla käytettävissä olevalla tekniikalla. Jos avaruuslennon aiheena on tyypillisesti hyvin reaalimaailman tekniset ongelmat, jos sinulla on budjetin, ajan, lähetettävän massan, kuten sellaisten, rajoituksia. Mutta jos voisimme keskeyttää kaiken uskomuksen ja poistaa ne, olisi mielestämme ollut paljon lentänyt pidemmän aallon infrapunaspektrometri, joten voisimme etsiä sellaisia asioita kuin rikkioksidit Pluton ja muiden kehon pinnalta, joita me lentää ohi. Ehkä myös magnetometri.
