New Horizons -luotain aktivoitiin

Kuva NASA/Johns Hopkins University Applied Physics 
Laboratory/Southwest Research Institute

Pluton järjestelmää havaitseva New Horizons -luotain aktivoitiin lauantain ja sunnuntain välisenä yönä Suomen aikaa.  Australian Canberra sijaitsevalle Nasan Deep Space Network:in radioasemalle luotaimesta lähetetyllä signaalilla kului matkaan aikaa neljä tuntia ja 26 minuuttia. Luotaimen käynnistäminen oli ohjelmoitu sen tietokoneelle.

New Horizons -luotaimelta kuluu vielä yli puolivuotta Pluton ohittamiseen, se tapahtuu heinäkuun 14. päivänä ensi vuonna, jolloin sen etäisyys on 33 au.  Luotain ei kuitenkaan jää Pluton järjestelmään, vaan kiitää ohi Kuiperin vyöhön havaintoja tehden. Ensimmäiset jatkuvat havainnot Plutosta ja sen kuista tehdään kuitenkin jo tammikuun 15. päivänä.

New Horizons -luotaimen rata kohti Plutoa. Kuva Nasa.

New Horizons laukaistiin matkaan kohti aurinkokuntamme ulko-osia monien vaiheiden jälkeen tammikuun 19. päivänä vuonna 2006. Ehtipä luotaimen rakentaminen olemaan jäissä muutaman kuukauden Nasan ja Yhdysvaltain liittovaltion rahavaikeuksien vuoksi. Onneksi tutkijoiden panostus tuotti tulosta ja luotaimen rahoitus järjestyi.

New Horizons -luotaimen matkaan saattamisella oli kiire, jotta luotain saavuttaisi Pluton ennen kuin pikkuplaneetan ilmakehä mahdollisesti romahtaa. Pluton rata on erittäin soikea ja sen ollessa ratansa Aurinkoa lähimpänä olevassa osassa, sille kehittyy haihtuvista jäistä ilmakehä. 

Pluto oli perihelissä vuonna 1989 ja silloin se oli lähempänä Aurinkoa kuin Neptunus.  Lämpötila on niin alhainen, että kääpiöplaneetan siirtyessä kauemmaksi Auringosta, tutkijat arvelevat ilmakehän härmistyvän Pluton pinnalle. Ilmakehän romahtamisen odotetaan tapahtuvan viimeistään 2020-luvulla.

Luotaimen laukaisu tapahtui käytännöllisesti katsoen viime hetkellä. Syy oli se, että luotaimen piti matkallaan ohittaa Jupiter lisävauhtia antavalla linkoradalla. Lisävauhti oli puolestaan erittäin tarpeen, sillä ilman sitä luotaimen matkavauhti olisi jäänyt varsin vaatimattomaksi ja Pluton saavuttaminen ajoissa olisi ollut mahdotonta. Laukaisun aikaan Jupiterin ohittavan radan laukaisuikkuna oli jo sulkeutumassa. Laukaisu kuitenkin onnistui ja luotain ohitti Jupiterin helmikuussa 2007.

New Horizons -luotaimen tekemät säännölliset havainnot aloitetaan tammikuussa. Kolme kuukautta ennen lähiohitusta kuvat ovat jo niin tarkkoja, että ensimmäinen kartoitus voidaan tehdä. Tähän asti yksityiskohtaisimmat kuvat Plutosta on saatu Hubble avaruuskaukoputkella ja ne eivät ole kovinkaan erotuskykyisiä. Näin ollen tutkijoilla ei juuri ole minkäänlaista käsitystä millaisia pinnanmuotoja Plutolla on. (Uskaltaisin kuitenkin veikata, että ulkonäöltään pinta ei juuri poikkea ulkoplaneettojen suurien kuiden jäisistä pinnoista.)

Ohilento vie New Horizons -luotaimen Pluton ja Charonin taitse siten,
että suora näköyhteys Maahan katkeaa hetkeksi. Kuva Nasa.

Ohilennon havaintojen kannalta kiireisimmät hetket ovat tietysti silloin kun luotain on lähimmillään Plutoa. Etäisyyttä tällöin on vain noin 9 600 km ja Charoniin on matkaa vain 27 000 km. Vain puolituntia ennen lähintä ohitusta luotain ottaa tarkimmat kuvat Plutosta. Kuvissa odotetaan näkyvän noin 60 metrin kokoisia yksityiskohtia.

Ohilennon jälkeen kiireinen havaitseminen jatkuu. Tutkijoita kiinnostava ilmakehän odotetaan näkyvän erityisen hyvin vastavaloon otetuissa kuvissa. Vastavalokuvissa odotetaan näkyvän Plutoa mahdollisesti kiertävä ohut rengas (mitään varmuutta renkaan olemassa olosta ei ole).  Ohilennon rata on suunniteltu myös siten, että Pluto ja Charon peittävät Auringon ja Maan. Peittymisiä käytettään Pluton ilmakehän havainnointiin ja samalla saadaan tehtyä radiohavaintoja Maasta.

Poistuttuaan Pluton järjestelmästä New Horizons-luotain jatkaa kulkuaan Kuiperin vyöhön. Tutkijat ovat jo valmiiksi etsineet seuraavien kappaleiden ohilennot; kappaleita on kolme. Ohilennettävien kuiperoidien löytäminen ja jatkosta päättäminen tehtiin vasta kuluneen syksyn aikana, sillä sopivien kohteiden löytyminen ei ollut mikään helppo tehtävä.

Kuva: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Useimmat kuiperoidit ovat kooltaan ja massaltaan noin kymmenkertaisia tavallisiin komeettoihin nähden, ne eivät kuitenkaan ole kooltaan kuin prosentin Pluton kokoluokasta ja suurimmatkin niistä ovat erittäin kylmiä. Näin ollen Hubblekaan ei kovin helposti niitä pysty löytämään ja etsintään on käytetty myös suurimpia maanpinnalla olevia kaukoputkia.

Etsinnän tehokkuutta kuitenkin kuvaa se, että useita kymmeniä uusia kuiperoideja löydettiin, mutta niistä ei kovinkaan moni ollut sellaisella radalla johon New Horizons -luotaimen polttoaine riittäisi. Tutkijoita ehtikin jo huolestuttaa mahdollisuus, että yhtäkään sopivalla radalla olevaa kuiperoidia ei löytyisi. Viime syyskuussa kuitenkin oli löytynyt yksi sopiva ja kaksi mahdollisesti sopivaa kappaletta, joiden havaitsemista täytyy kuitenkin vielä jatkaa. Kaksi näistä on noin 55 km ja kolmas on noin 25 km halkaisijaltaan. Jos ne osoittautuvat parhaiksi mahdollisiksi kohteiksi, niin New Horizons tekee kappaleiden ohilennot muutaman vuoden kuluessa Pluton ohittamisesta.