14. julija ob približno osmi uri po vzhodnem času bo poltonsko vesoljsko plovilo NASA, ki že devet let in pol dirka po osončju, končno dohitelo drobnega Plutona, oddaljenega tri milijarde milj od Sonca, najbolj oddaljenega predmeta, kdor koli ali karkoli od Zemlje je kdaj obiskal. Neviden s prostim očesom ni bil odkrit niti Pluton do leta 1930 in je bil od takrat veljal za čudno kroglo našega osončja, popolnoma drugačen od skalnih planetov blizu Sonca, vključno z Zemljo in enako za zunanje plinske velikane. Ta čuden in skrivnosten mali svet se bo zavihtel v dramatičen pogled, ko se vesoljsko plovilo New Horizons približa najbližji, le 6000 kilometrov, in na krovu kamer posname na tisoče fotografij. Drugi instrumenti bodo merili Plutonovo topografijo, površinsko in atmosfersko kemijo, temperaturo, magnetno polje in drugo. New Horizons si bodo ostro ogledali tudi Plutonove pet znanih lun, vključno s Charonom, največjim. Morda bi našli celo druge lune in morda prstan ali dva.
Povezane knjige
Plutonske datoteke: vzpon in padec najljubšega planeta Amerike
NakupSorodne vsebine
- Prvi uradni podatki Flybyja Plutona preoblikujejo zgodovino planeta pritlikavcev
- Ti instrumenti bodo pomagali NASI, da ugotovi, če lahko življenje uspeva v Evropi
Pred komaj 20 leti, ko so znanstveniki prvič izvedeli, da je bil Pluton, daleč od samega na robu osončja, le eden v ogromnem roju majhnih zmrznjenih teles v široki, široki orbiti okoli Sonca, kot levi obroč na obrobju gradbene cone. Ta vpogled je med drugim poganjal misijo New Horizons. Znanstveniki pravijo, da bodo Pluton razumeli in kako se ujema s temi ostanki, in boste lažje razumeli nastanek in razvoj samega osončja.
Če bo vse v redu, bo "dan srečanja", kot ga imenuje ekipa New Horizons, praznovanje ogromne znanstvene in inženirske moči - ni malo podviga, če bi zbirali natančne instrumente skozi hladno praznino s hitrostmi do 47.000 milj na uro do srečanja skoraj desetletje pozneje z ledeno kroglo, približno polovico širšo, kot so ZDA. Dan bo tudi sladko maščevanje vodji misije Alanu Sternu. 57-letni astronom, letalski inženir, bodoči astronavt in samostojno opisan "navihavalec rabljev", je Stern večji del svoje kariere preživel v boju, da bi Plutonu pridobil pozornost, za katero meni, da si zasluži. Pred skoraj četrt stoletja je začel potisniti NASA, naj odobri misijo na Plutonu, nato pa je razočarano opazoval, kako agencija daje zeleno luč eni sondi Plutona za drugo, da bi jih pozneje odpovedala. "Bilo je neverjetno frustrirajoče, " pravi, "kot da bi gledal Lucy, kako znova in znova odriva nogomet stran od Charlieja Browna." Nazadnje je Stern zaposlil druge znanstvenike in vplivne senatorje, da bi se pridružil njegovim lobističnim naporom, in ker je premajhen Pluton že dolgo bil najljubši otrok, zagovorniki misije so otroke prijavili na pisanje kongresa in pozvali, naj odobrijo financiranje vesoljskega plovila.
Nadzor misije New Horizons ima sedež v laboratoriju uporabne fizike univerze Johns Hopkins blizu Baltimoreja, kjer bodo tedne okrog velikega julijskega dogodka nameščali Stern in nekaj deset drugih Plutončanov, vendar sem Stern zatekel konec lanskega leta v Boulderju na raziskovalnem inštitutu Southwest, kjer je pridruženi podpredsednik za raziskave in razvoj. Okno s slikami v svoji impresivni pisarni gleda na Skalce, kamor pogosto hodi na pohodništvo in počitek. Trim in atletičen v 5 stopah 4, je tudi tekač, šport, ki ga opravlja z natančnostjo, no, raketni znanstvenik. Izračunal je svojo hitrost in rekel (samo napol v šali), da bi bil svetovni, če bi bile le noge daljše. Ne bi bilo preveč poudarjati, če bi rekli, da je polarizirajoč lik v skupnosti planetarnih znanosti; njegovo enonamensko zasledovanje Plutona je razjezilo nekatere kolege. V strastni obrambi Plutona se je v letih, ko so ga astronomski uradniki slavno izobesili na "pritlikav planet", oddaljilo od ekskluzivnega kluba osončja, zdaj omejenega na osem velikih.
Čas te žalitve, kot jo vidijo Stern in drugi zaljubljeni ljubitelji Plutona, ne bi mogel biti bolj dramatičen, ki bi prišel avgusta 2006, le nekaj mesecev po tem, ko so se iz Cape Canaveral v vesolje povzpeli v vesolje. Zaradi tega je Pluton do Sterna še bolj boleče ironičen, saj so nekatera prelomna znanstvena odkritja, ki jih je napovedoval, močno okrepila svoje nasprotniške argumente, hkrati pa so odprla vrata v novo dobo planetarne znanosti. Pravzaprav je sam Stern izraz "pritlikavi planet" uporabljal že v devetdesetih letih.
Alan Stern, glavni raziskovalec misije New Horizons, je začel pred več kot dvema desetletjema poslati Puluto vesoljsko plovilo. "Moram priznati določeno trmo, " pravi. (Jamie Kripke) 
Vesoljsko plovilo New Horizons v velikosti 1.054 kilogramov nosi sedem znanstvenih instrumentov za raziskovanje površine in atmosfere Plutona in njegovih lun. Instrumenti imajo očarljiva imena, kot so Alice, Ralph in REX. (NASA) 
Reševanje površinskih značilnosti Plutona je tako, kot da bi s 40 milj oddaljevali razsvetljavo na nogometni žogi. Ti pogledi so bili sestavljeni iz fotografij Hubbleja. (NASA) 
Nova obzorja so odnesla to barvno podobo Plutona in njegove največje lune Charon iz 71 milijonov milj. Kmalu bodo lastnosti površine jasno vidne. (NASA / University of Johns Hopkins Laboratorij za uporabno fiziko / Southwest Research Institute) 
Raketa Atlas V je 19. januarja 2006 iz vesoljskega rta Canaveral v vesolje izstrelila Nova obzorja. Vesoljsko plovilo je februarja 2007 obiskalo Jupiter, kjer je dobilo gravitacijsko ojačanje, ki je tri leta odpotovalo. (NASA) **********
Bogat astronom Percival Lowell, splošno znan po tem, da je vztrajal, da na Marsu obstajajo umetni kanali, je prvi začel iskati Plutona v njegovem zasebnem observatoriju v Arizoni leta 1905. Previdno preučevanje planetarnih orbitov je kazalo, da Neptun ni edini predmet, ki je tam izvajal gravitacijsko Potegnil je Uran in Lowell se je odločil najti tisto, kar je poimenoval "Planet X." Umrl je brez uspeha, a mladenič po imenu Clyde Tombaugh, ki je strast do astronomije, čeprav nima visoke izobrazbe, prispel v observatorij in pobral iskanje leta 1929. Po 7000 urah strnjenih v približno 90 milijonov posnetkov zvezd je februarja 1930 na svojih fotografskih ploščah videl nov planet. Ime Plutona, rimskega boga podzemlja, je predlagal 11-letnik Britanska punca po imenu Venetia Burney, ki se je o dediščini pogovarjala z dedkom. Ime je delno soglasno sprejelo osebje Lowell observatorija, ker sta prvi dve črki začetnici Percivala Lowell-a.
Samotna narava Plutona je desetletja osupnila znanstvenike. Ali ne bi smeli biti drugi podobni predmeti zunaj Neptuna? Zakaj se zdi, da je sončnemu sistemu tako naglo zmanjkalo materiala? "Zdelo se je čudno, da bo zunanji osončje tako prazno, medtem ko je notranji osončen s planeti in asteroidi, " se spominja David Jewitt, planetarni znanstvenik UCLA. Skozi desetletja so različni astronomi predlagali, da so tam manjša trupla, še nevidna. Kometi, ki se občasno zasvetijo, da osvetlijo nočno nebo, so špekulirali, verjetno prihajali iz pasu ali diska naplavin na zunanjih dosegih osončja.
Stern je v prispevku, objavljenem leta 1991 v reviji Icarus, trdil ne le, da pas obstaja, ampak tudi, da vsebuje stvari, velike kot Pluton. Preprosto so bili predaleč in pretemni, da bi jih zlahka videli. Njegova utemeljitev: Neptunova Luna Triton je skoraj dvojček Plutona in je verjetno krožila po Soncu, preden ga je zajela Neptunova gravitacija. Uran ima drastično nagnjeno os vrtenja, verjetno zaradi trka pred nekaj leti s objektom velikosti Plutona. Zaradi tega so bili vsaj trije podobni Plutonu, kar je Sternu nakazovalo, da jih mora biti več. Število planetov v osončju bi bilo nekoč treba popraviti navzgor, je menil. Verjetno jih je bilo na stotine, večina, vključno s Plutonom, pa je bila najbolje dodeljena podkategoriji "pritlikavih planetov."
Samo leto kasneje so v tistem oddaljenem območju, imenovanem Kuiperjev pas, po nizozemskem astronomu Gerardu Kuiperju, odkrili prvi objekt (razen Plutona in Charona). Najdita ga Jewitt in njegova sodelavka Jane Luu, v dolžini je le približno 100 milj, medtem ko se Pluton razteza na 1.430 milj. Desetletje pozneje sta astronoma iz Caltecha Mike Brown in Chad Trujillo odkrila objekt, približno pol velikosti Plutona, dovolj velik, da je bil sferičen, ki so ga poimenovali Quaoar (izgovarja se "kwa-vojna" in je v mitologiji pred -Kolumbijci iz Tongve, rojeni v porečju Los Angelesa). Hitro je sledil Haumea, leta 2005 pa je Brownova skupina našla Erisa, približno enake velikosti kot Pluton in tudi sferičnega.
Planetarni znanstveniki so opazili več sto manjših predmetov Kuiperjevega pasu; bilo bi lahko kar deset milijard, ki so čez kilometer ali več. Stern bo izvedel natančnejši popis njihovih velikosti s kamerami na New Horizonsu. Njegova preprosta ideja je preslikati in izmeriti Plutonove in Charonove kraterje, ki so znaki trka z drugimi predmeti Kuiperjevega pasu in tako služijo kot reprezentativni vzorec. Ko je Pluton najbližje Soncu, zamrznjen površinski material izhlapi v začasno atmosfero, od katerih nekateri pobegnejo v vesolje. Ta "ubežna erozija" lahko izbriše starejše kraterje, zato bo Pluton opravil nedavni popis. Charon bo brez te erozije ponudil zapis, ki sega v kozmično zgodovino. V eni od vodilnih teorij bi prvotni, precej gostejši Kuiperjev pas oblikoval na desetine planetov, velikih ali večjih od Zemlje, toda orbitalne spremembe Jupitra in Saturna so odvrgle večino gradnikov daleč stran, preden bi se to lahko zgodilo, premetavanje formacije planetov v popka.
V času, ko so se 19. januarja 2006 na Cape Canaveral izstrelile Nova obzorja, je postalo težko trditi, da se je Pluton bistveno razlikoval od številnih sosedov Kuiperjevega pasu. Zanimivo je, da takrat ni obstajala stroga opredelitev "planeta", zato so nekateri znanstveniki trdili, da bi moralo biti velikost, da se seznam planetov ne bi predolg. Če bi Plutona in druga sorazmerno majhna telesa poklicali nekaj drugega, bi vam ostalo lepih osem planetov - Merkur skozi Neptun. Leta 2000 je Neil deGrasse Tyson, direktor planetarja Hayden v New Yorku, slavno izbral zadnjo možnost, tako da je Pluton razstavil na razstavi sončnega sistema.
Nato so z New Horizons na manj kot 15 odstotkih poti do Plutona člani Mednarodne astronomske zveze, odgovorne za poimenovanje in razvrščanje nebesnih objektov, glasovali na sestanku v Pragi, da bi ta ureditev postala uradna. Pluton in drugi naj bi bili zdaj znani kot pritlikavi planeti, ki v nasprotju s Sternovim prvotnim pomenom niso bili planeti. Bila sta povsem drugačna zver. Ker je odkril Erisa, je Caltech's Brown včasih kriv za premike. Povedal je, da bi bil v redu z obema izidoma, vendar je svoj memoar iz leta 2010 naslovil Kako sem ubil Plutona in zakaj je prišel .
"Nerodno je, " se spominja Stern, ki ni bil v Pragi zaradi glasovanja. "Napačno je znanstveno in pedagoško narobe." Takšne stvari je takrat javno povedal v jeziku, ki je v svetu znanosti nenavadno moten. Med najbolj neumnimi argumenti za demotiviranje Plutona in drugih, je ugotovil Stern, je bila ideja, da bi bilo imeti 20 ali več planetov nekako neprijetno. Prav tako smešno, pravi, je misel, da pritlikav planet v resnici ni planet. "Ali pritlikavi zimzelen ni zimzelen?" Vpraša.
Sternov komaj prikrit prezir do tega, kar meni, da je neumnost birokratskih in znanstvenih različic, ga ni vedno privoščil kolegom. En astronom, ki sem ga vprašal o Sternu, je odgovoril: "Moja mama me je naučila, da če o nekom ne moreš povedati ničesar lepega, ne reci ničesar." Drugi pa je rekel: "Njegov priimek je" Stern. " To vam pove vse, kar morate vedeti. "
DeGrasse Tyson s svoje strani odmerja pohvale: "Ko gre za vse, od napetega javnega občutka v podporo astronomiji do zagovarjanja vesoljskih znanstvenih misij do obrambe Plutona, je Alan Stern vedno prisoten."
Stern vzbuja tudi manj zadržanega občudovanja. "Alan je neverjetno ustvarjalen in neverjetno energičen, " pravi Richard Binzel, planetarni znanstvenik MIT, ki Sterna pozna že od njihovih maturantskih dni. "Ne vem, kje ga dobi."
**********
Stern je odraščal v New Orleansu in kasneje Dallasu. Oče je bil poslovodja, mati pa je ostala doma z Alanom in dvema bratoma. "Alan je bil z 8 leti 100-odstotno porabljen za vesoljska potovanja, " se spominja njegov mlajši brat Hap, odvetnik v Dallasu. "Več kot vse si je želel postati astronavt." S tem, ko je Stern leta 1975 odšel na fakulteto, se je program Apollo končal in že je bilo nekaj let izstreljeno prvo vesoljsko letalo, toda po tem, ko je dodiplomsko leto ali dve preživel kot " krepak "- njegova beseda - začel je delati, da bi postal natanko tisto, kar bo NASA pričakovala od svojih kandidatov za astronavte: presenečenje. "Od takrat sem naredil naravnost A, " pravi, ko je diplomiral iz fizike in astronomije na Univerzi v Teksasu v Austinu. Tudi njegovi izvenšolci so bili prijazni do astronavtov: dobil je dovoljenje pilota, postal je učitelj letenja
Ljudje se vedno zaobljubljajo tako. Veliko lažje jih je narediti kot obdržati - še posebej, če je vaš poklicni cilj nekaj tako nerealno romantičnega, kot postati astronavt. in se naučili potapljanja na deski in potapljanja.
Ostal je v Austinu in pobral magisterij iz vesoljskega inženirstva in planetarne atmosfere. Zaposlil se je kot inženir v letalskem vesoljskem podjetju Martina Marietta, ki je delal na različnih satelitskih programih. Nato se je preselil v Laboratorij za atmosfero in vesoljsko fiziko na univerzi v Koloradu v Boulderju, kjer je med obiskom leta 1986 zasnoval in nadzoroval instrument za satelit, namenjen preučevanju Halleyevega kometa. Ta satelit je bil na krovu vesoljskega letala Challenger, ko je 28. januarja 1986 ladja eksplodirala in ubila sedemčlansko posadko ter ameriški program človeškega vesoljskega letala postavila v hiatus.
Sterna so spletli splet inetov in komet je napisal doktorsko disertacijo o razvoju teh ledenih teles in oblikoval je instrumente za njihovo preučevanje. Njegov ultravijolični spektrograf bi zajel svetlobo, ki odbija od začasne atmosfere kometa, da bi ugotovil, iz česa je narejen. Lani, ko je sonda Evropske vesoljske agencije Rosetta prvič orbitala komet, je eden od Sternovih UV spektrografov ugotovil, da površina kometa preseneča vodni led.
Glede na ta izreden dosežek, nič drugega, če ne neusmiljeno, se je Stern prijavil na astronavtski trup trikrat po tem, ko je šatl leta 1988 znova začel leteti in je bil celo izbran kot eden izmed 130 med tisoči prosilcev, ki so prišli v Houston na razgovor. Na koncu ni bil izbran. Toda upal je, da bo dobil še en strel, ko bo Comet Hale-Bopp prižgal nočno nebo leta 1997. Prilagodil je enega od svojih instrumentov, da se je vozil na šatlu - in kdo je boljši z njim, kot je bil prepričan Stern? NASA je odločitev vrgla odboru astronavtov, ki je presodil, da bo njegovo strokovno znanje ključnega pomena, in končno je bil navdušen, da se bo napovedal v vesolje.
V zadnji minuti pa je NASA leta poletela kanadskega astronavta in odletela Stern. Moti ga še danes, da se spominja svojega razočaranja. "Bil sem zelo vznemirjen, ker sem ugotovil, da ni ... časa zmanjkuje. Ni šlo, da bi jaz ... bilo vse končano. Šlo je za dokončen posel. Edino v življenju sem kdaj zajokal nad delom, "pravi. "Mislim, pravkar sem ga izgubil."
A to ga ni upočasnilo. Poleg nadzorovanja misij in kratkega namigovanja kot NASA-jevega pridruženega administratorja za znanost, je soustanovil podjetje Uwingu, ki zbira denar za astronomske dejavnosti s (neuradno) prodajo pravic do poimenovanja eksoplanetom in kraterjem na Marsu. Prav tako je soustanovil World View, ki načrtuje turiste popeljati do roba vesolja v balonih na visoki višini, in drugo podjetje, imenovano Golden Spike, ki bo prodalo Moon misije državam, ki želijo tja. In en projekt bi lahko dosegel svoje sanje, da bi šel v vesolje sam. S svojo ekipo na jugozahodu je zasnoval instrumente za suborbitalne vesoljske lete, ki sta jih načrtovala zasebni podjetji Virgin Galactic in XCOR Aerospace. Znanstveniki bodo morali izvesti instrumente in, pravi Stern, "kupili smo devet sedežev" na ločenih poletih. Odločen je, da jih bo zasedel več.
**********
Obstaja pa še en vzrok, ki ga obsedi še bolj strastno kot potovanje v vesolje. "Tudi v osnovni šoli, " je rekel Binzel, ko sem se z njim srečal v Boulderju, "Alan mi je govoril o tem. Takšen je kot Luke Skywalker. "Nato v spotu Darth Vader posnema:" Raziskovanje Plutona ... je tvoja usoda. "
Planetarni znanstveniki so se o Plutonu naučili le nekaj stvari od njegovega odkritja: Zapisali so njegovo 248-letno orbito in natančna opažanja, kako se Pluton in Charon med seboj krožita, sta prinesla svoje velikosti in mase. Iz tega je mogoče predvideti skladbe - mešanico kamnin in ledu. Glavnina ledu na obeh je zamrznjena voda, medtem ko je ledena prevleka Plutona površina večinoma zmrznjena dušika. Površinske temperature se gibljejo okoli minus 380 stopinj Fahrenheita.
Nova obzorja naj bi razkrila še veliko več. Kamere vidne svetlobe ne bodo štele le kraterjev, ampak bodo tudi preslikale hribe, doline, pečine in razpoke, manjše od nogometnega igrišča. Infrardeči senzorji bodo pokazali razlike v površinski temperaturi, morda razkrivali tople točke, ki kažejo na geološko aktivnost. En sklop instrumentov bo analiziral kemično sestavo površine, drugi, podoben spektrografu na Rosetti, pa bo preučeval začasno atmosfero.
Seznam vprašanj je skoraj neskončen. Ali ima Pluton pod svojo ledeno površino ocean tekoče vode, kot na primer ledene lune Jupiter in Saturn? Ali ta ocean hrani gejzirje, ki se razpršijo v vesolje? Zakaj ima Pluton pod ledom večji delež kamnin kot Charon?
In tu so vprašanja, ki jih znanstveniki niti ne poznajo dovolj, da bi si jih zastavili. "Velika lekcija planetarne znanosti, " pravi Stern, "je, ko naredite prvo izvidovanje nove vrste predmetov, pričakovati nepričakovano."
Pridite na dan, ko se mu bosta na sedežu misije pridružila Sternova žena Carole in njuni trije otroci, skupaj s starši, sorojenci, nečakinjami in nečaki ter nekaj bratranci. "Ne predstavljam si, da ne bi bila tam, " pravi 24-letna Sternova najmlajša hči Kate. "To je tako, kot če si poročen, žena pa rodi in se ne prikažeš."
Že pristop vesoljskega plovila daje novice. Aprila je NASA izdala prve barvne slike Plutona in Charona iz New Horizonsa. Najboljše fotografije šele prihajajo. Nekateri ljubitelji Plutona so ugibali, da bi lahko Nova obzorja z usmeritvijo tega zamegljenega droga našla razlog za povrnitev planetarnega statusa. To je romantičen pojem, toda Stern ni prepričan. Namesto tega je osredotočen na podrobnosti srečanja, podatke, ki že prehajajo v in na novo razumevanje predmeta, ki že več kot dve desetletji privlači njegovo pozornost in osem in pol mistificira svet. "To govori nekaj zelo globokega o ljudeh in naši družbi, nekaj zelo dobrega o nas, da smo vložili svoj čas in zaklad v gradnjo stroja, ki lahko preleti tri milijarde kilometrov prostora za raziskovanje sistema Pluton. Toda, "nadaljuje, " je težko doseči in doseči ta dosežek v okviru nenehne razprave o demotiviranju Plutona. "
