Cum Alan Stern a dus Pluton la Pământ

Alan Stern le-a promis colegilor săi că flyby-ul lor Pluto va face prima pagină a New York Times, deasupra faldului. Dar nici Stern nu se aștepta ca realizarea să apară în același loc proeminent în 450 de ziare, pe 15 iulie, dimineața după nava spațială „New Horizons”, zbuciumată de Pluto și transformată pentru totdeauna dintr-un simplu punct de lumină într-o lume tridimensională cu propria identitate. „Oamenii sapă explorarea”, a spus Stern, explicând fascinația globală.

Continut Asemanator

• Fii încântat pentru ștampilele tematice din acest an

Abonați-vă la revista Smithsonian acum pentru doar 12 dolari

Această poveste este o selecție din numărul din decembrie al revistei Smithsonian.

A cumpara

Oamenii sapă și el un triumf câștigat greu și ce triumf a fost, aruncând un dispozitiv nu mai greu decât o mașină inteligentă pe tot sistemul solar și făcându-l să se întâlnească cu peste nouă ani și trei miliarde de kilometri mai târziu, cu o sferă înghețată mai mică decât luna noastră . Faptul ne-a arătat din nou că, probabil, singurul lucru mai minunat decât spațiul în sine este mintea umană care insistă neobișnuit să o înțeleagă.

Stern, care este un om de știință planetar, inginer aerospațial, vicepreședinte asociat pentru cercetare și dezvoltare la Southwest Research Institute și investigator principal al misiunii New Horizons, și-a pus în vedere orașul Pluton în urmă cu zeci de ani și a proiectat nave spațiale pentru a o studia de mai multe ori înainte, doar pentru ca planurile lui să fâlfâie cu mult înainte de a ajunge pe lanseta. Determinarea lui periculoasă este un motiv pentru succesul strălucitor al acestei misiuni, dar determinarea este și o calitate împărtășită de numeroasele sute de oameni de știință, ingineri și tehnicieni care au lucrat la proiect de-a lungul anilor. De fapt, contribuția singulară a lui Stern a fost pragmatismul său îngrozitor în navigarea obstacolelor de finanțare ale NASA și în procesul de aprobare a misiunii, o lume plină de pericole de ucidere a viselor (a se vedea „Plutonic Love”, iunie 2015). Un veteran NASA, Stern a pus în acțiune o idee care depășește estetica clasică a ingineriei „mai puțin este mai mult”. Gândiți-vă la așa cum este mai puțin.

Pentru a ajunge repede la Pluto, nava spațială trebuia să fie ușoară. Cântărea doar 1.054 de kilograme la lansare. Cele șapte instrumente științifice de la bord - care aveau o lungă listă de sarcini care includeau cartografierea lui Pluton și cea mai mare lună a acesteia, captarea de imagini de înaltă rezoluție și color, studierea geologiei și compoziției sale, măsurarea vântului solar și detectarea prafului - ajung la doar 66 de kilograme. Pentru ca nava spațială să fie ușoară, instrumentația trebuia să fie eficientă. Toate instrumentele funcționează pe doar 28 de wați, nu sunt suficiente pentru a alimenta un bec.

Luată pe 14 iulie 2015, această imagine de înaltă rezoluție îmbunătățită în culori prezintă formele de teren ale lui Pluto. Multe dintre formele de teren au propriile culori distincte. (SWRI / JHUAPL / NASA) Conceptul unui artist al sondei New Horizons, pe măsură ce se apropie de Pluto în iulie 2015. Orbul mic este Charon, cea mai mare dintre cele cinci luni cunoscute ale lui Pluto. (SWRI / JHUAPL) Această imagine surprinde stratul de ceață înaltă al lui Pluton (în albastru), gândit a fi cauzat de reacțiile chimice inițiate de lumina soarelui de azot și metan. (SWRI / JHUAPL / NASA) Suprafața albă de pe această imagine de înaltă rezoluție este „inima” lui Pluton, numită Plutum Sputnik, este bogată în azot, monoxid de carbon și degajări de metan. (SWRI / JHUAPL / NASA) Această fotografie, realizată aproape de apusul soarelui în apropierea cea mai apropiată de Pluto, pe 14 iulie 2015, arată o vastă câmpie înghețată, Planeta Sputnik, flancată pe vest de munți accidentați de 11.000 de metri înălțime, iar la est, prin tăiere de teren. prin ghețari aparenti. De asemenea, la orizont sunt vizibile cele peste zeci de straturi de praf care alcătuiesc atmosfera lui Pluton. (SWRI / JHUAPL / NASA) Nava spațială New Horizons se află la Kennedy Space Center înainte de a fi lansată în ianuarie 2006 în misiunea sa de nouă ani în Pluto. (NASA) Alan Stern, investigatorul principal al New Horizons (al doilea de la stânga) stă alături de patru membri ai echipei sale imediat după dezvăluirea imaginii apropiate a lui Pluto. (© Michael Soluri) Stern în momentele de după dezvelire (© Michael Soluri) Echipa Pluton New Horizons, condusă (în prim plan, de la stânga) de Glen Fountain, Alice Bowman, Alan Stern și Harold Weaver (© Michael Soluri)

„Dumnezeul meu, mașina de mormânt a funcționat - a funcționat cu adevărat”, spune David DeVorkin, un curator principal la Muzeul Național de Aer și Spațiu al Smithsonian, despre succesul misiunii. „Cum a scos-o? Vreau să spun, este un fel de lucruri Zen .... Acest tip de concentrare și atenție intensă la fiecare plan posibil de urgență pentru tot ceea ce ar putea merge greșit. ”În ciuda, sau mai probabil, din cauza designului său eficient, New Horizons a reușit să colectează 50 de gigabits de date, de 5.000 de ori mai multe date decât sonda Mariner 4 colectată atunci când a zburat de Marte în 1965, întorcând prima vedere a planetei din prima parte a planetei.

În anii ’90, în timpul planificării unei alte misiuni Pluto care nu a reușit niciodată să se ridice, Stern a conceput strategia inteligentă de a pune o navă spațială să doarmă timp îndelungat, reducând numărul de persoane necesare pentru pilotarea și monitorizarea ambarcațiunii și economisind substanțial la costurile de operare. New Horizons a împrumutat acea strategie. După un impuls de succes din gravitatea lui Jupiter, New Horizons a petrecut 1.892 din 3.058 de zile hibernând. De asemenea, Stern a decis să mențină nava spațială concentrată exclusiv pe ținta sa în timpul zborului, pentru a obține cât mai multe date prețioase posibil și doar mai târziu a indicat ambarcațiunea înapoi pe Pământ pentru a transmite aceste date acasă. Nu a însemnat nicio recompensă imediată și chiar și acum informațiile vin într-o încărcătură, deoarece a împachetat un emițător mai puțin puternic și o antenă mai mică pentru a economisi costuri și greutate.

Prima fotografie uimitoare a suprafeței lui Pluto arată munți care se ridică la 11.000 de metri - o surpriză încântătoare pentru astronomi, deoarece gheața cu azot, care acoperă cea mai mare parte a suprafeței lui Pluto, ar trebui să se prăbușească sub propria greutate. După opt săptămâni mai târziu, după weekendul Zilei Muncii, New Horizons a dezvăluit craterele străvechi ale lui Pluton, câmpiile luminoase netede, creste și dunele grupate, o amalgamare neașteptată a peisajelor găsite în altă parte în sistemul solar, inclusiv pe Marte și luna Europa a lui Jupiter. Există semne de ghețari curgători și canale încrucișate cauzate, poate, de fluide sau netezi pe „planetă” (Pluto este clasificat oficial ca o planetă „pitică”, dar Stern încă o numește planetă - și cine îl va opri? „Astronomii nu au forță de poliție, ” spune el.) Datele unui instrument supranumit Alice - instrumentul său partener este Ralph - au găsit o atmosferă bogată în azot care atinge o mie de mile deasupra suprafeței lui Pluton. În imaginea preferată a lui Stern de până acum, luată la 15 minute după cea mai apropiată abordare, vârfurile distincte și distincte se aruncă în ceața de deasupra, formată din inele concentrice distincte. Ultima dintre date nu va ajunge până la sfârșitul anului viitor. Dar după ce așteptați mult timp - 14 ani pentru a planifica misiunea și a obține aprobarea, 4 pentru a construi și testa ambarcațiunile și sistemele conexe, plus mai bine de 9 ani în tranzit - ce mai este un an? „Trebuie să fiți în regulă cu satisfacții întârziate”, spune Stern.

În acele zile anterioare dinaintea misiunii, când Pluto era încă clasificat ca planetă, Stern a avut o altă idee pricepută. Sonda și-ar fi putut îndeplini obiectivele științifice doar cu șase instrumente. Dar Stern nu era mulțumit - mai trebuie să mai rămână loc. Și astfel au adăugat un telescop de înaltă rezoluție, cu rază lungă de acțiune, care ar începe observațiile la șase luni mai devreme, fotografiindu-l pe Pluto în timpul abordării, sporind considerabil rentabilitatea științifică fără a adăuga prea mult costul. Aceste imagini timpurii au fost, de asemenea, o evazie care a făcut misiunea cu atât mai atrăgătoare pentru Plutofili, noi și vechi aici, pe Pământ. Stern ne-a atras atenția și ne-a făcut să dorim mai mult. Acum și noi suntem dispuși să o așteptăm.

Misiunea sa spațială Noile Orizonturi ne aduce primele noastre păreri despre Pluton