Prošlo je skoro 20 godina otkad je NASA počela s projektom Nove granice, u sklopu kojeg je planirana serija ne preskupih letjelica koje bi maksimalno koristile postojeću tehnologiju, a s ciljem istraživanja pojedinih tijela u Sunčevu sustavu. Između ostaloga, odobrena je misija za Pluton, daleki patuljasti planet koji su dosadašnje misije zaobišle.

Kako je Kongres odobrio sredstva za taj projekt 2002. i 2003. godine, trebalo je požuriti. Naime, ako su Jupiter i Pluton u odgovarajućem položaju, Jupiter se može iskoristiti kao “gravitacijska praćka” koja će ubrzati letjelicu, i put do Plutona skratiti nekoliko godina. Letjelica je morala poletjeti početkom 2006. Započeta je jedna od najneobičnijih svemirskih misija do sada. Iako važna, ne spada u one misije koje NASA naziva strateškim, a prilikom sklapanja maksimalno su se koristile postojeća tehnologija i oprema. Primjerice, radioskopski termoelektrični generator (za ove daleke misije ne mogu se koristiti sunčeve ćelije, nema dovoljno energije) bio je pričuvni generator misije Casini. Spomenimo kako je prilikom lansiranja davao skoro 250 W, a 9,75 kg Plutonija-238 danas daje dovoljno topline za oko 190 W. Iz sličnih razloga, radi jednostavnosti i pouzdanosti, antena letjelice je fiksna, no to znači da se letjelica mora precizno zarotirati kako bi komunicirala sa Zemljom.

Ukratko, letjelica Novi horizonti brzo je sastavljena i posađena na vrh iznimno jake rakete nosača Atlas V te je 19. siječnja 2006. lansirana na daleko putovanje, i to izravno u vanjsku orbitu, bez uobičajene rotacije oko Zemlje. Letjelica je već u startu dobila veliku brzinu. Orbitu Mjeseca prošla je u samo devet sati (misije Apollo do Mjeseca su putovale tri dana).

Prolazak Plutona

Uz nekoliko usputnih istraživanja, New Horizons ubrzala se pokraj Jupitera i krenula na rub Sunčeva sustava – prema Plutonu. Kako izgleda taj patuljasti planet znali smo uglavnom iz mašte crtača koji rade za NASA-u. Čak i uz najveće povećanje Hubbleova teleskopa Pluton je samo fleka od nekoliko desetaka piksela. Mogu se jedva nazrijeti neki geološki oblici, i to je sve. Ovaj svijet predaleko je da bi se mogao promatrati iz Zemljine orbite.

New Horizons prošao je pokraj Plutona 14. srpnja 2015. godine, o čemu smo već pisali u Mreži. Zašto je samo prošao? Zaustaviti letjelicu koja leti velikom brzinom i postaviti je u klasičnu orbitu, pa onda mjesecima i godinama istraživati, tražilo je veliku količinu goriva, i, naravno, bila bi to sasvim drugačija financijska razina misije. Stoga je iskorišteno ono što je 2006. već bilo popularno – brzi digitalni fotografski aparati. New Horizons ima dvije 8-gigabajtne memorijske banke, što je za svemirske misije ogromna memorija. Plan (koji se potpuno ispunio) bio je jednostavan: letjelica pred Plutonom radi finalne korekcije putanje, i uključuje automatiku. Velikom brzinom prolazi Pluton, snimajući svim kamerama i drugim instrumentima. Nakon toga, lagano će slati podatke kući, na Zemlju.

Prolazak je prošao toliko dobro da je letjelica, osim nevjerojatnih fotografija i drugih mjerenja Plutona, uspjela čak snimiti i rijetku Plutonovu atmosferu u protusvjetlu, poput profesionalnog fotografa! Ukratko, Pluton je zapanjio i znanstvenike i svjetsku javnost. Nitko nije predviđao da se tako daleko nalazi tako geološki bogat i zanimljiv svijet.

Traži se novi objekt iza Plutona

Međutim, još dok se letjelica približavala Plutonu, znalo se da zbog kvalitetno odrađene navigacije ima preostalih nekoliko desetaka litara goriva. Počela je nova utrka – gdje nakon Plutona? Već stari ali pouzdani svemirski teleskop Hubble usmjeren je na područje iza Plutona. Tražio se objekt ne previše udaljen od Plutonove putanje, jer letjelica nije imala mnogo goriva za skretanje. Na jednoj višestrukoj fotografiji pojavljuje se točka koja se kreće među statičnim zvijezdama. To je 2014 MU₆₉, transneptunski objekt, koji će kasnije dobiti nadimak Ultima Thule (latinski izraz za mjesto izvan granica poznatog svijeta). Pronađeno je nekoliko zanimljivih objekata, ali ovaj je ocijenjen najboljim.

Godinu i pol nakon prolaska, New Horizons je slala podatke na Zemlju – podaci s te udaljenosti cure nešto ispod kilobita u sekundi, a i Deep Space Network prilično je opterećena pa je trebalo dosta vremena da odašiljač od samo 20 W na Zemlju pošalje sve što je prikupljeno. Nezamislivo slab signal, koji do Zemlje putuje preko četiri sata, hvatale su 70-metarske antene, koji se potom pojačava i dekodira. Nakon prijenosa svih informacija, memorije su spremne za snimanje novog, nikad viđenog svijeta.

Potpuno nepoznati svijet

Ultima Thule predstavlja novi svijet – postojanje Kuiperova pojasa, nečeg udaljenog 30-50 AU (jedna AU odgovara udaljenosti Zemlje od Sunca, otprilike 150 milijuna kilometara) dokazano je tek nedavno, 1992. godine. Objekata raznih veličina tamo je na milijune – ali su tako daleko i tako slabo osvijetljeni da i 31 km velik Ultima Thule predstavlja samo slabu fleku na najvećem uvećanju teleskopa Hubble. Sa Zemlje, odnosno Zemljine orbite, moglo se vrlo malo saznati; ono što se u međuvremenu saznalo jest to da je objekt nepravilnog oblika ili dvojni.

Napokon, na samu Novu godinu 1. siječnja 2019. godine, letjelica New Horizons u 5.33 sati prema univerzalnom vremenu (UTC), dakle sat kasnije prema našem zimskom vremenu, prošla je pokraj ovog dalekog ledenog svijeta. Dan kasnije NASA je objavila prve fotografije – mi smo prva generacija ljudi koja ikad vidjela ovaj daleki nepoznati svijet.

Što sada? Protokol je uvijek isti: Prvo se “spusti” nekoliko fotografija niže razlučivosti kako bi NASA imala što pokazati na tiskovnoj konferenciji. Novac za istraživanja treba prikupiti, javnost mora biti zadovoljna i vidjeti rezultate kako bi se od kongresmena lobiralo za nove misije. Potom se šalju drugi znanstveni podaci i mjerenja – za publiku manje spektakularna, ali za znanstvenike iznimno važna, kako u slučaju nekog kvara ti dragocjeni podaci ne bi bili izgubljeni. Na kraju će se objaviti i preostale fotografije, koje radi veličine trebaju prilično vremena za download prema Zemlji. Brzina prijenosa s ovih je udaljenosti ispod kilobita, no antena može emitirati u dvije polarizacije, pa se brzina može i udvostručiti. Signal do Zemlje putuje šest sati, a za cijelu memorijski banku trebat će oko 16 mjeseci.

Ono što je zanimljivo – u spremnicima je ostalo nekih 11 litara goriva, pa je moguće da se New Horizons usmjeri prema još nekome od tih dalekih tijela. Struje će imati do sredine 2030-tih, tako da od ove nevjerojatne misije možemo očekivati još otkrića!

NAPOMENA: Ovaj tekst je izvorno objavljen u časopisu Mreža.