Efter Pluto, New Horizons mission nærmer sig et objekt uden for den kendte verden

Tre et halvt år efter at have givet menneskeheden sin første nærbillede af Pluto, og næsten 13 år efter opsendelse fra Jorden, New Horizons-rumfartøjet vil udforske en anden ny grænse:en rødlig klumper af sten og is kendt som Ultima Thule.

Objektet – eller, måske, par objekter (det er så langt væk, astronomer er ikke sikre) - menes at være en uberørt rest af det tidlige solsystem, uberørt i milliarder af år. Dens kaldenavn formidler dens betydning, betyder "ud over den kendte verden".

Ultima Thule er 4 milliarder miles fra Jorden. New Horizons når det, når det nye år kommer den 1. januar, med en mission om at indsamle så mange billeder og så mange data som muligt, mens du suser forbi ved 32, 000 miles i timen.

"Dette er ren udforskning, " sagde Alan Stern, missionens hovedefterforsker. "Vi flyver virkelig mod noget helt ukendt, i modsætning til noget andet objekt, vi tidligere har studeret."

Ultima Thule fly-by er et ekstranummer til New Horizons missionen, ledet af Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. Det baby-flygel-rumfartøj designet og administreret for NASA på laboratoriets Laurel, Md., campus lynede forbi Pluto - dens primære mission - i juli 2015, afslørende forrevne, iskolde overflader og en snert af en atmosfære omkring dværgplaneten.

Det vil fange lignende billeder og data, når det passerer endnu tættere på Ultima Thule, sig selv kun omkring 20 miles på tværs.

Men selvom det teknisk set er en tilføjelsesfase til en mission, hvis hovedfokus var Pluto, undersøgelsen af ​​Ultima Thule kunne vise sig at være endnu mere åbenbarende.

"Det kan potentielt være det mest primitive objekt, et rumfartøj nogensinde er stødt på, " sagde Hal Weaver, missionens projektforsker. "Ved at undersøge, hvordan det ser ud nu, vi ser tilbage på tidspunktet for planetarisk dannelse."

Ultima Thule er i en region på kanten af ​​solsystemet kendt som Kuiperbæltet. Forskere formoder, at regionen er hjemsted for hundredtusindvis af asteroide- eller kometlignende objekter, der er mindst lige så store som Ultima Thule - som officielt er kendt som 2014 MU69.

På sådan en afstand, solen giver knap et glimt af lys, alligevel mærkes dens indflydelse stadig - Ultima Thule er blandt en gruppe Kuiperbæltsobjekter, der kredser om den fjerne stjerne i næsten en perfekt cirkel, i stedet for en ellipse som de fleste planetariske objekter. Det tyder på, at den har undgået større kollisioner i de 4,6 milliarder år siden solsystemet blev dannet.

New Horizons laver historisk forbiflyvning af Pluto

Mens Pluto og dens måner også er en del af Kuiperbæltet, Ultima Thule er omkring en milliard miles længere væk fra Jorden. Det tog New Horizons næsten et årti at nå Pluto, selvom den raket fra Jorden med op til 36, 000 mph, hurtigere end nogen mission før den.

Næsten 3 år mere vil der være gået, inden rumfartøjet når til Ultima Thule.

Så dramatisk og oplysende som Pluto-flugten var, forskere ved endnu mindre om, hvad de kan forvente af Ultima Thule. Fordi det er så langt væk og så mørkt, de er ikke engang sikre på, om det er en enkelt masse. De formoder, at den består af to lapper, men det kunne også være to separate objekter, der kredser om hinanden.

"Vi fik allerede hints om, hvordan Pluto ville se ud i god tid før dagen for den nærmeste tilgang, " sagde Weaver. "Denne gang, alt bliver stort set et mysterium, vi tænker, indtil den sidste time eller deromkring."

Den time forventes at komme omkring midnat den 1. januar, når forskerne forudser, at New Horizons for alvor begynder at observere Ultima Thule. Rumfartøjets øjeblik for nærmeste tilgang til objektet forventes omkring kl. 12.30.

Selve forbiflyvningen er en kompliceret og ekstremt risikabel proces, men en der køres helt på autopilot. Forskere har brugt mere end et år på at finjustere en byge af kommandoer, New Horizons vil følge for at tage billeder og spektroskopiske data, som tilsammen vil vise både hvordan Ultima Thule ser ud, og hvad den er lavet af.

Forskere stod over for den samme slags udfordring, når de observerede Pluto, men det er endnu sværere denne gang, fordi Ultima Thule er så meget mindre og længere væk. Det tager halvanden time længere at sende og modtage beskeder til og fra New Horizons, end det gjorde i 2015 - seks timers ventetid, hver vej.

New Horizons' hastighed, kombineret med Ultima Thules størrelse, giver også problemer. Hvis rumfartøjet ikke fløj så hurtigt, det ville ikke nå sit mål inden for nogen rimelig tid. Men på grund af den hastighed, videnskabsmændene skal perfekt time den forudprogrammerede sekvens af observationer for at sikre, at Ultima Thule bogstaveligt talt er i rammen af ​​New Horizons' kameraer.

"Genstanden er så lille, at hvis du er af sted, du kan gå glip af det hele, " sagde Alice Bowman, New Horizons mission operations manager.

Forskerne håber at flyve rumfartøjet inden for omkring 2, 200 miles af Ultima Thule, fire gange tættere på end dets møde med Pluto, at fange billeder og andre data med så høj opløsning som muligt. Men det kan afhænge af hvad hvis noget, New Horizons får øje på sin vej, efterhånden som Ultima Thule kommer tættere og lysere.

Missionsingeniører forberedte sig på muligheden for, at de ville blive nødt til at styre det fartende rumfartøj så langt som 6, 200 miles fra sit mål, hvis det betyder, at man undgår snavs i rummet.

"En pellet på størrelse med ris, der rammer rumfartøjet det forkerte sted, kan ødelægge det, " sagde Weaver.

Det første signal tilbage fra New Horizons forventes omkring kl. 10 nytårsdag, med de bedste billeder og data fra Ultima Thule forventes at komme senere samme dag og den 2. januar, sagde forskerne.

Enhver god data ville være den første indsamlet fra et planetarisk objekt så langt fra Jorden.

Kun Voyager- og Pioneer-missionerne har rejst længere end New Horizons, men de tog relativt mere grove observationer af plasma og partikler i rummet. Da de blev lanceret i 1970'erne, Weaver sagde, videnskabsmænd "vidste ikke engang, hvad der eksisterede derude."

Hård, der er baseret på Southwest Research Institute i Colorado, krediterede forskerne ved Hopkins-laboratoriet for deres banebrydende planetariske forskning. Institutionen ledede tidligere kun én planetarisk mission, til en jordnær asteroide kendt som Eros i 1990'erne. Nu, dets hold har taget New Horizons 100 gange længere.

Og Ultima Thule er måske ikke enden på missionen. Mens det primære mål med New Horizons var at udforske Pluto, NASA havde altid til hensigt, at missionen skulle fortsætte med at udforske mere af Kuiperbæltet. Stern sagde, at forskernes opmærksomhed vil vende sig mod at finde et nyt mål til udforskning i 2020. Rumfartøjet anslås at have kraft nok til at blive ved med at køre ind i midten af ​​2030'erne.

"Vi får se, hvad vi finder, sagde han. Vi har en lang vej at gå.

I mellemtiden, horisonterne bliver ved med at udvide sig. Denne måned, forskere bekræftede opdagelsen af ​​det fjerneste objekt i solsystemet, der blev observeret af mennesker, mere end 3 { gange længere væk fra solen end Pluto.

Dens navn er "Farout".

©2018 The Baltimore Sun
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.