New Horizons

Pierwsza sonda NASA przeznaczona do badania Plutona, jego księżyców Charona, odkrytych w maju 2005 roku Nix i Hydry, a także Kerberosa (2011) i Styxa (2012) oraz obiektu z Pasa Kuipera. Projekt wcześniej znany był pod nazwami Pluto-Kuiper Express. Pierwsza misja programu New Frontiers.

Rakieta nośna - Atlas V 551 z dodatkowym stopniem Star-48B, miejsce startu - wyrzutnia SLC-41 na Cape Canaveral, masa startowa 465 kg. Sonda ma kształt graniastosłupa na podstawie trójkąta o długości boku 2 metry i wysokości 0,7 metra. Do łączności z Ziemią służy antena główna o średnicy 2,18 m. Sonda zasilana jest generatorem radioizotopowym (RTG) o mocy początkowej 228 W i 174 W podczas przelotu w pobliżu Plutona. Sonda jest stabilizowana podczas lotu obrotowo, a podczas przelotów trójosiowo. Zasilane hydrazyną (80 kg) silniki (4 o ciągu po 4,4 N każdy i 12 o ciągu po 0,8 N każdy) będą mogły zmienić prędkość sondy o 290-400 m/s.

W skład aparatury naukowej wchodzi 5 instrumentów (grafika 1 | grafika 2):

Na pokładzie sondy znajduje się też kontener, zawierający prochy odkrywcy Plutona (1930), Clyde'a Tombaugh (1906-1997).

Plan misji:

Po odlocie z Ziemi sonda skierowała się ku Jowiszowi, by w lutym-marcu 2007 skorzystać z jego pola grawitacyjnego dla przyspieszenia lotu ku Plutonowi. Zbliżenie do Jowisza (dystans około 32 jego promieni, 3,2 mln km) zostało wykorzystane do badań tej planety i jej wielkich księżyców.

l4 lipca 2015 r. oczekiwane jest zbliżenie do Plutona na minimalną odległość 13695 km (wcześniej planowano 9600 km) od jego centrum, a następnie do Charona na 29473 km od jego centrum. Fotografowanie obu ciał rozpocznie się na 75 dni (12 dób Plutona) przed największym zbliżeniem i będzie kontynuowane równie długo po przelocie dla uzyskania globalnych map powierzchni o rozdzielczości 40 km. Dzienna półkula Plutona (w momencie przelotu) zostanie odzwierciedlona z rozdzielczością 1 km, a wybrane obszary w rejonie terminatora - z rozdzielczością 100 m. Odwzorowanie powierzchni w podczerwieni i w 4 zakresach światła widzialnego z rozdzielczością 7 km, a także mapy temperaturowe powierzchni z rozdzielczością 50 km oraz ultrafioletowe pomiary atmosfery Plutona nad dzienną i nocną półkulą - to pozostałe zadania New Horizons.

Spotkanie z obiektem Pasa Kuipera (cel zostanie jednoznacznie wybrany w sierpniu 2015) ma nastąpić w przedziale koniec roku 2018-połowa roku 2019.  Zakres badań miałby być podobny, jak w przypadku układu Pluton - Charon.


Przebieg lotu:

24.10.2005 podczas przejścia huraganu Wilma przez Cape Canaveral silny wiatr spowodował otwarcie jednego segmentu drzwi hali montażowej Vertical Integration Facility, a niesione wiatrem szczątki lekko wgniotły jedyny (z pięciu) zamontowanych dotychczas boosterów. Został on wymieniony na nowy w końcu listopada 2005.

W dniach 04-06.12.2005 RN została umieszczona na wyrzutni, gdzie przeprowadzono pełną symulację odliczania, wraz z tankowaniem zbiorników materiałami pędnymi.

13.12.2005 sonda wraz z dołączonym stopniem Star-48B została zamknięta w osłonie aerodynamicznej.

16.12.2005 NASA zarządziła badania boroskopowe zbiornika paliwa stopnia Atlas, co spowodowało przełożenie startu z 11 na nie wcześniej niż 17.01.2006. Badania nie wykazały żadnych uszkodzeń.

17.12.2005 sonda została przewieziona z hali PHSF (Payload Hazardous Servicing Facility) do hali VIF, gdzie została połączona z RN.

16.01.2006 o 15:30 rozpoczęto przesuwanie RN na stanowisko startowe SLC-41. Rakieta dotarła tam o 16:10. Około 21:30 zakończono tankowanie zbiornika paliwa stopnia Atlas.

17.01.2006 z powodu porywistego wiatru start przekładano sześciokrotnie. O 20:20, w T-2' 34" start przełożono na 18.01.2006.

18.01.2006 rozpoczęto odliczanie, ale w wyniku spowodowanej burzą awarii zasilania w kontroli misji (Johns Hopkins University's Applied Physics Laboratory) start został przełożony na dzień następny.

19.01.2006 o 19:00:00 nastąpił start. W T+44' 55" sonda oddzieliła się od ostatniego stopnia RN. Pomiary wykazały wejście na zakładaną trajektorię. Z sondą nawiązano kontakt, wszystkie systemy są w dobrym stanie, ogniwa RTG generują zakładaną moc 180 W.

28.01.2006 o 19:00 wykonano korektę TCM-1a (t=4' 36", dV=5 m/s).

30.01.2006 o 19:00 wykonano korektę TCM-1b (t=12', dV=13,3 m/s).

09.03.2006 o 17:00 wykonano korektę TCM-3 (t=76', dV=1,16 m/s). Obecnie znajduje się na trajektorii ucieczkowej z Układu Słonecznego o parametrach: hp=0,98 AU, i=0,98°, e=1,03. Po przelocie w pobliżu Jowisza trajektoria zmieni się na: hp=2,2 AU, i=2,3°, e=1,40. Spotkanie z Plutonem nastąpi w odległości 32,9 j.a. od Słońca, 1,1 j.a. ponad płaszczyzną ekliptyki.

13.06.2006 o 04:05 nastąpił przelot w odległości 102 000 km od planetki 2002 JF56 o średnicy 2,5 km. Okazję tę wykorzystano do przeprowadzenia testów systemu nawigacji i otrzymywania obrazów - wypadły one pomyślnie.

21.09.2006 przy pomocy LORRI uzyskano pierwsze zdjęcie celu misji - Plutona.

28.02.2007 o 05:42 sonda przeleciała koło Jowisza, w odległości 2 305 126 km od jego powierzchni.

Wieczorem 19.03.2007 w głównym komputerze sondy wystąpił niepoprawialny błąd pamięci. Zgodnie z algorytmem został wykonany jego reset, co przywiodło sondę do wejścia w "safe mode". Sekwencja została wykonana prawidłowo - sonda zmieniła orientację z trójosiowej na rotacyjną z prędkością 5 razy na minutę i skierowała antenę główną ku Ziemi. Wyłączono też niepotrzebne urządzenia i zmniejszono prędkość transmisji danych. Cała procedura zajęła 90 minut, przy czym, zbiegiem okoliczności, śledzona była na bieżąco, gdyż akurat trwał wówczas seans łączności za pomocą sieci DSN. Prawdopodobną przyczyną błędu zapisu pamięci było zakłócenie od radiacji zewnętrznej lub od generatora RTG.

21.03.2007 sonda powróciła do normalnego stanu i podjęła badania magnetosfery Jowisza.

25.09.2007 o 20:04 wykonano korektę TCM-4 (t=15' 37", dV=2,37 m/s).

30.06.2010 o 19:09 wykonano korektę TCM-5 (t=35,6", dV=0,45 m/s).

10.07.2013 zaprezentowano uzyskane przy pomocy LORRI pierwsze zdjęcie, na którym Pluton i Charon widoczne są oddzielnie.

15.07.2014 o 02:45 wykonano korektę TCM-6 (t=87,52", dV=1,08 m/s).

29.08.2014 o 13:21 sonda została po raz ostatni wprowadzona w stan hibernacji elektronicznej.

06.12.2014 o 20:27 nastąpiło wyjście z hibernacji. Potwierdzenie napłynęło na Ziemię 07.12.2014 o 02:53.

09.03.2015 o 00:15 wykonano korektę TCM-15B2 (t=93", dV=1,14 m/s).

Zdjęcie Plutona i Charona wykonane w pierwszej połowie czerwca 2015 roku.

14.06.2015 o 04:05 wykonano korektę (t=45", dV=52 cm/s).

30.06.2015 o 03:01 wykonano ostatnią korektę przed przelotem przez układ Plutona (t=23", dV=27 cm/s).

04.07.2015 o 17:54 kontrola lotu utraciła kontakt ze sondą. Został on przywrócony o 19:15. Okazało się, że podczas wykonywania sekwencji komend przed zbliżeniem do Plutona doszło do braku zgodności czasów deklarowanych i rzeczywistych, w efekcie czego autopilot sondy zadecydował o przełączeniu się na komputer zapasowy i wejściu w safe mode. Pełny powrót do badań wykonany ma zostać 07.07.2015, ilość niewykonanych badań jest znikoma.

14.07.2015 o 11:49:57 sonda przeleciała w pobliżu Plutona (12500 km), a o 12:03:50 koło Charona (29451 km).

28.08.2015 NASA wybrała wstępnie jako kolejny cel planetkę 2014 MU69 (oznaczoną wcześniej jako PT1, Potential Target 1).

22.10.2015 około 17:50 wykonano pierwszy z czterech manewrów korekty lotu, mającej doprowadzić sondę do kolejnego celu. Manewr trwał ok. 16 minut, zmiana prędkości wyniosła ok. 10 m/s.

25.10.2015 około 17:30 wykonano drugi z czterech manewrów korekty. Trwał on ok. 25 minut.

28.10.2015 około 17:15 wykonano trzeci z czterech manewrów korekty. Trwał on ok. 30 minut.

04.11.2015 około 17:15 wykonano czwarty i ostatni w tej serii manewr korekty. Trwał on blisko 20 minut. Łączna zmiana prędkości w czterech manewrach wyniosła 57 m/s.

01.07.2016 NASA oficjalnie zaaprobowała rozszerzenie misji o przelot koło 2014 MU69.

25.10.2016 o 09:48 na Ziemię napłynął ostatni bajt danych uzyskanych podczas przelotu przez układ Plutona.

01.02.2017 około 13:00 wykonano manewr TCM (dV=44 cm/s, t=44").

09.02.2017 z powodu błędnego załadowania komendy do pamięci komputera, sonda weszła w stan "safe mode". Wyjście z niego nastąpiło po nieco ponad 24 godzinach.

07.04.2017 sonda została wprowadzona w stan hibernacji elektronicznej. Potrwa on do połowy września 2017.

W wyniku obserwacji zakrycia gwiazdy przez 2014 MU69 w dniu 03.06.2017 okazało się, że planetka jest jaśniejsza, bądź mniejsza, niż uprzednio to oceniano (20-40 km). Innym wytłumaczeniem jest  podwójność planetki, bądź nawet jest ona zbiorem wielu drobniejszych ciał. Więcej danych może być uzyskane podczas kolejnych zakryć w dniach 10 i 17.07.2017.


Plan lotu sondy:
 
data zdarzenie
09.12.2017
TCM (t=2,5')
??.??.2018
TCM x ?
01.01.2019 05:33
przelot koło 2014 MU69 (3500 km)
??.??.202?
przelot koło ?
??.??.202?-203? zakończenie misji


Strona główna | Sondy kosmiczne | Witryna projektu