Artistens konsept viser romfartøyet New Horizons under sitt møte med Pluto og månen Charon i 2015. Kreditt: JHUAPL / SwRI
Siden romfartøyet New Horizons forlot Jorden tilbake i 2006, er det noen få ting vi vet om Pluto-systemet nå som vi ikke visste den gang. For eksempel ble det oppdaget at Pluto har ytterligere to små måner - P4 og P5 - og Alan Stern, New Horizons Principal Investigator, sa at Pluto kan ha et stort system med måner som skal oppdages når romskipet kommer nærmere. Det er også kometer, muligens flere dvergplaneter og andre gjenstander ute i Kuiper Belt-regionen der Pluto går i bane.
"Det er spennende," sa Stern, "men dette er en blandet historie."
Stern sa til Space Magazine at mens romfartøyet muligens kunne komme over en uoppdaget måne eller Kuiper Belt-objekt, og de måtte endre kurs, er det største problemet små rusk som kan komme fra påvirkninger på de mindre månene.
"Vi kunne ha 100 måner på størrelse med P4, og de ville ikke være en betydelig fare," sa Stern via e-post. "Faren er av at ejecta kommer av disse satellittene når de blir krater, fordi ejecta slipper unna den svake tyngdekraften og kommer inn i bane rundt Pluto."
På en pressekonferanse på American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences-møte sa Stern at med alt søppel i Kuiper Belt, blir objekter definitivt påvirket. “Hvis det oppstår treff på Pluto og Charon, har de nok tyngdekraft til at ejecta bare flyr over planeten og skaper sekundære kratre. Men ejectaen på mindre måner setter skjær og rusk i Pluto-systemet. ”
Stern sa at ejecta-hastighetene fra disse månene ville være sammenlignbare med banehastighetene. Det betyr at rusk kan gå i bane når som helst, og det kan være en sky av søppel rundt systemet, noe som skaper fare for romskipet.
Dette bekymrer Stern og teamet hans.
"Romfartøyet mitt går veldig raskt og til og med et streik fra noe så lite som en BB ville være dødelig," sa han. "Det er nesten ikke noe sted romfartøyet kan bli truffet, og det ville være OK."
Stern sa at dagens kunnskap om tettheten av rusk i systemet ikke kan bevise at romskipet ikke vil bli rammet, og at de ikke vil kunne finne ut mer før de kommer nærmere.
"Vi kommer et nytt sted og har ingen direkte bevis på at det kan være fare for rusk," sa han. "Vi vet ikke hva vi kommer til å finne, og vi må kanskje endre kursen."
Stern og teamet hans ser på noen alternative planer, og å utvikle dem nå er avgjørende.
"Når vi planlegger et møte for et oppdrag som dette, tar det bokstavelig taltusener av arbeidstimer av eksperter å sette den sekvensen sammen og teste den," sa han. ”Vi må planlegge dem nå for å fullføre planleggingen. Vi kan ikke fullføre dem i løpet av de siste månedene eller ukene. "
Planene som blir vurdert heter SHBOT: Safe Haven Bail Out Trajectory. De har for tiden ni forskjellige mulige baner, avhengig av hva de finner når de kommer nærmere.
Skjermbilde fra Sterns presentasjon, som viser de ni SHBOT-bane.
Teamet bruker også alle tilgjengelige verktøy - inkludert sofistikerte datasimuleringer av stabiliteten til rusk som går i bane rundt Pluto, gigantiske bakkebaserte teleskoper, stjerners okkultasjonsprober av Pluto-systemet og til og med Hubble-romteleskopet - for å søke etter rusk i bane.
Stern fortalte Space Magazine at de bruker kameraene på seg selv i New Horizons hver sommer når de “vekker” romfartøyet. “LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) har allerede sett Pluto i omtrent 6 år!” sa han, "Men vi vil ikke passere HST-oppløsningen før vi er om ti uker ute, i april 2015. Det er da vi slår på den tunge innsatsen for å se etter flere måner, ringer osv."
De ser på plussgrader og minuser for hver av planene, slik at de kan testes og være like “skuddsikre” som den opprinnelige, nominelle flyplanen.
I tillegg til å redde romfartøyene, trenger disse alternative bane også å bevare vitenskapsoppdraget så mye som mulig. De fleste av de alternative kursene bringer romskipet lenger bort fra Pluto-systemet, men man bringer det faktisk nærmere Charon, ettersom banen der kan være tydeligere der på grunn av Charons tyngdekraft og ryddende effekt.
Romfartøyet vil starte vitenskapelige observasjoner i januar 2015, med den nærmeste tilnærmingen til systemet som for øyeblikket er satt til 14. juli 2015 ("Bastille Day," sa Stern, "når vi stormer portene til Pluto-systemet!")
I løpet av de siste 50 dagene av innflyging, når romfartøyet tar bilder og sender dem tilbake til Jorden for å bli analysert, kan teamet kanskje oppdage noe og måtte skyte av romfartsmotorene og sette dem på en av SHBOT-bane. Men den siste muligheten til å faktisk endre kurs er 10 dager før møte.
"Etter det er vi i nærheten, og vi vil gå tom for drivstoff og ikke fullføre manøvren," sa Stern.
Så mens Mars Science Laboratory-teamet hadde “Syv minutter med terror” under den farefulle landingen på Mars, sa Stern at de har noe lignende. "Vi har ikke syv minutter med terror; vi har syv ukers spenning. ”
