Hamarosan kiderül, mi van a Plútó felszínén

A NASA New Horizons űrszondája az egyik leggyorsabban száguldó űreszköz. Naponta másfél millió kilométert tesz meg, nyolc éve van úton, de már csak egy évet kell utaznia, hogy megérkezzék a Plútóhoz.

A közeli találkozás eseményei 2015. januárban kezdődnek, amikor az űrszonda LORRI (Long Range Reconnaissance Imager, távoli felderítő és képalkotó) kamerája fényképezni kezdi a Plútót. Erre azért van szükség, mert jelenleg a Plútó távolságát csak néhány ezer kilométeres pontossággal ismerjük, a felvételek alapján viszont jobban behatárolható a célpont helye. A csillagos égi háttérhez képest lefényképezik, majd kiszámítják, mikor, mekkora pályamódosító manőverre van még szükség. Ha ez sikerül, akkor júliusban a szonda mindössze tízezer kilométerre repül el az égitesttől. Az első képeken a Plútó és holdja, a Charon mégy csak néhány pixel nagyságú lesz, de navigációs célra ez is elég.

Április végétől viszont a Plútóról mutatott képek már jobb minőségűek lesznek, mint amilyeneket a Hubble-űrtávcső készített. Júliusban viszont a távoli világ már a maga teljességében tárul fel a New Horizons kamerái előtt. (Akkor a Plútó csaknem 5 milliárd kilométerre lesz a Földtől.) Ha a New Horizons ilyen távolságban repülne el a Föld felszíne fölött, akkor a felvételein az egyes épületek is megkülönböztethetőek lennének.

Fantáziarajz a New Horizons űrszondáról Forrás: JHUAPL/SwRI

A szondát 2006. január 19-én indították. Akkor még úgy gondolták, hogy a Naprendszer egyetlen olyan bolygója felé, amelyiket még egyetlen űreszköz sem közelített meg. Hamarosan kiderült azonban, hogy tévedtek. Ám nem az űrszonda tévedt el, hanem a Plútó időközben megszűnt bolygó lenni. A Nemzetközi Csillagászati Unió 2006 augusztusában egy azóta is vitatott döntéssel megvonta a bolygó státuszt az égitesttől. A Plútónak 76 évvel azután, hogy Clyde Thombaugh hosszas keresés után 1930-ban felfedezte, be kellett érnie azzal, hogy azóta hivatalosan a 134340. számú kisbolygónak, pontosabban úgynevezett törpebolygónak kell tekinteni.

A New Horizons szondát 2006. január 19-én Floridából Atlas rakétával indították útnak a Jupiter útba ejtésével a Plútó felé Forrás: NASA

A New Horizons szonda azonban ettől a legkevésbé sem zavartatva száguldott célja felé. 2007 februárjában a Jupiter lendített rajta egyet, miközben műszereivel szemügyre vette az óriásbolygót. 2008 júniusában az űrszonda keresztezte a Szaturnusz, majd 2011. március 18-án az Uránusz pályáját. Tavaly decemberben azonban még 4,62 csillagászati egység választotta el a Plútótól. A Földtől viszont akkorra már 28,95 cse távolra jutott, így a rádiójelei 4 óra alatt érik el a Földet. Ha a Plútó közelében minden rendben működik, akkor a szonda a Kuiper-öv további egy vagy több objektumát is megközelíti.

A New Horizons űrszonda 2007-ben repült el a Jupiter mellett. Az óriásbolygóról és egyik nagy holdjáról, az Ióról külön-külön készült képeiből állították össze ezt a montázst Forrás: NASA/JHUAPL/SwRI

A New Horizons küldetés tudományos célkitűzése röviden összefoglalható: meg akarjuk ismerni a Naprendszer peremén keringő jeges világokat, mindenekelőtt a Plútót és Holdját, vagy más megfogalmazással élve a Plútó–Charon kettősbolygót, és lehetőség szerint a Kuiper-öv egy vagy két további kisbolygóját. A kutatók szeretnék megismerni a távoli, jeges világok felszíni jellemzőit, geológiájukat, belső szerkezetüket és légkörüket. Szeretnének meggyőződni arról, hogy a Plútó–Charon páros valóban joggal sorolható-e a Kuiper-égitestek közé. Műszerei alkalmasak a vizsgált égitestek – mindenekelőtt a Plútó és a Charon felszíni kémiai összetételének feltérképezésére, a jellegzetes felszíni alakzatok lefényképezésére, felszíni hőmérséklet-eloszlásuk feltérképezésére. Megvizsgálják a Plútó légkörét, megállapítják, hogy van-e esetleg a Charonnak is légköre, valamint esetleges gyűrűket és további holdakat keresnek a Plútó körül.

A Plútó felé tartó űrszondának két évvel célba érése előtt, 2013 júliusában sikerült először legnagyobb felbontású kamerájával (LORRI) lencsevégre kapnia a Plútó legnagyobb holdját, a képen bolygótól határozottan különváló Charont Forrás: NASA/JHUAPL/SwRI

Az 500 kg tömegű szonda energiaellátását radioizotópos generátorok biztosítják – a Naprendszer távoli vidékein napelemes energiatermelésre már nincs lehetőség. Különleges műszaki feladatot jelentett a műszerek megfelelő hőmérsékleten tartásának biztosítása. A szonda hét tudományos műszert visz magával. A látható és infravörös tartományban működő képalkotó spektrométer készíti a hőmérsékleti és a kémiai összetételt mutató térképeket. Az ibolyántúli képalkotó spektrométer feladata az égitestek légkörének a vizsgálata lesz. A rádiótartományban működő passzív sugárzásmérővel a légkör összetétele és hőmérséklet vizsgálható. További műszerek vizsgálják a bolygó plazmakörnyezetét, elsősorban annak megállapítása céljából, hogy milyen módon és mekkora sebességgel szökik meg a gáz a Plútó vékony légköréből. Végül az egyetemi hallgatók által épített pordetektor azt számlálja, hogy a Naprendszeren történő hosszú utazása során hol milyen gyakorisággal találkozik a szonda porszemcsékkel.

A 2,1 méter átmérőjű antennának kell mintegy 5 milliárd kilométer távolságból a képeket és a mérési adatokat a Földre sugároznia Forrás: NASA/JHUAPL/SwRI

Az elmúlt években a földi és űrtávcsövek is izgalmas eredményekkel gazdagították a Naprendszer külső vidékeire vonatkozó ismereteinket. A Plútóhoz képest igen nagy méretű, 1200 km átmérőjű Charont 1978-ban fedezték fel, ami akkoriban hihetetlen teljesítménynek számított. Később, 2005-ben, illetve 2011-ben két-két újabb, de sokkal kisebb, néhányszor tíz km átmérőjű holdacskát is találtak a Plútó körül (Nix, Hydra, Kerberos, Styx), ezek megpillantásához azonban a Hubble-űrtávcsőre volt szükség. Talán a jövőre odaérkező űrszondának köszönhetően tudásunk megsokszorozódik, és mire a Plútó felfedezésének századik évfordulójáról emlékezhetünk meg, addigra csaknem olyan részletességgel tárul a szemünk elé ez a titokzatos, sötét és jeges világ, mint amilyen részletesen az elmúlt évtizedekben a belső Naprendszert sikerült megismernünk. Talán még gyűrűt is sikerül találni a Plútó körül, a számítógépes modellek ugyanis azt sejtetik, hogy az apró holdakról a becsapódó meteorok hatására por szabadulhat ki, ami vékony gyűrűt alkothat a bolygó körül. A kutatók újabb holdak felfedezését sem tartják kizártnak, a Plútó igen ritka légkörében felhőkre, felszínén pedig kráterekre, jeges gejzírekre, hegyvonulatokra, hasadékvölgyekre és más, földi eszünkkel elképzelhetetlen, meglepő alakzatokra számítanak.