Після відомого прольоту Плутона в липні 2015 року космічний корабель НАСА «Нові горизонти» вдруге ввійшов в історію, коли він гудів найвіддаленішим об'єктом, який коли-небудь досліджувався: 2014 MU69.
"Ми встановили рекорд! Ніколи раніше космічний корабель не досліджував щось настільки далеко", - сказав Алан Стерн, головний слідчий "New Horizons" після прольоту. "Я маю на увазі, подумайте про це. Ми на мільярд миль далі від Плутона, і тепер ми будемо продовжувати заходити в пояс Койпера".
І Плутон, і 2014 MU69 лежать в поясі Койпера - колекції крижаних гірських порід, що оточують зовнішні потоки Сонячної системи. Вважається, що ці об'єкти є первозданними зразками ранньої Сонячної системи, викинуті в прикордонну зону через гравітаційні взаємодії з більшими об'єктами, які переростуть у планети. Їх вивчення повинно виявити уявлення про те, що відбувалося в Сонячній системі на перших етапах її життя.
Також відомий своєю прізвиською Ultima Thule (вимовляється TOOL-тобто), MU69 був першим об’єктом у космосі, який досліджувався космічним кораблем, який запустився до відкриття об'єкта.
Поза Плутоном
Ще в 2003 році Планетарне дослідження десятиліття Національної академії наук настійно рекомендувало відвідати Плутон, включаючи мухомори невеликих об'єктів поясу Койпера (KBO). Спостереження за кількома цілями забезпечить більш глибоке розуміння раніше не вивченого сегмента Сонячної системи. "New Horizons" було запущено в 2006 році з додатковим паливом для такого польоту, а його енергетичні та комунікаційні системи готові працювати на відстані поза орбітою Плутона протягом наступних років.
У 2011 році вчені місії застосували наземні телескопи, щоб почати пошук другої цілі, але жодне з нових відкриттів не було в межах досяжності Нових горизонтів. У 2014 році до пошуку приєднався космічний телескоп Хаббл, розмістивши п'ять потенційних об’єктів. Одним з них був MU69 2014 року, який отримав позначку 1110113Y після його відкриття 26 червня 2014 року, а також його називали PT1 ("потенційною ціллю 1") після піднесення до одного з двох можливих напрямків. У серпні 2015 року команда «New Horizons» обрала 2014 MU69 як наступну потенційну ціль.
"2014 MU69 - це чудовий вибір, оскільки саме Десятилітне опитування бажало нам проїхати саме Декадальним опитуванням", - сказав Стерн у своїй заяві. "Більше того, цей КБО коштує менше пального для досягнення [, ніж інші кандидатські цілі], залишаючи більше пального для прольоту, для допоміжних наук та більших запасів палива для захисту від непередбачених."
MU69 лежить приблизно на 1 мільярд миль (1,6 мільярда кілометрів) за межами Плутона.
У 2017 році команда «New Horizons» попросила громадськість запропонувати прізвисько для KBO у рамках виїзної кампанії. Остаточне рішення, Ультіма Туле, - термін, що застосовувався в середньовічні часи, що означає "поза межами відомого світу". Псевдонім повідомили близько 40 різних людей, заявили чиновники NASA.
"MU69 - наступна Ультіма Туле", - сказав Стерн, коли було оголошено ім'я.
Псевдонім викликав суперечки через його історичне використання нацистськими провісниками та сучасне використання екстремістськими групами. Однак команда New Horizons вирішила дотримуватися прізвиська, незважаючи на потенційно негативний зв’язок.
"Я говорив це кілька разів, я думаю, що" Нові горизонти "є прикладом - одним з найкращих прикладів в наш час - розвідкою сировини, і терміном Ultima Thule, який дуже давній, багато століть, можливо, протягом тисячі років, це чудовий мем для розвідки, - сказав Стерн після прольоту. "Тому ми вибрали його. Я б сказав, що тільки тому, що колись поганим хлопцям сподобався цей термін, ми не збираємось дозволяти їм викрадати його".
Перед прольотом
Астрономи використовували допомогу трьох різних зірок для вивчення Ультіма Туле до його приходу. Коли такий предмет, як КБО, подорожує між Землею та зіркою, астрономи можуть використовувати зіркове світло для вивчення віддаленої цілі, методикою, яка називається зоряна окультація. Ультіма Туле подорожував між Землею та кількома різними зірками - по одній щодня - 3 червня, 10 липня та 17 липня 2017 року. Кожна подія тривала лише 2 секунди або близько того і була видна лише із вузької смуги суші та моря на Землі.
"Це зусилля, що охоплювало півроку, три космічні апарати, 24 портативні наземні телескопи та обсерваторію повітряних суден НАФА НАСА НАСА, - було найскладнішою зоряною окультацією в історії астрономії, але ми це зробили!" - сказав Стерн. "Ми вперше заспівали форму та розмір 2014 року MU69, науковий скарб Пояс Койпера, який ми вивчимо трохи більше 17 місяців. Завдяки цьому успіху ми можемо планувати майбутній проліт з набагато більшою впевненістю".
Вимірювання всіх трьох спостережень 2017 року показали, що Ультіма Туле не обертався навколо того місця, де очікували. І невеликий прошарок під час спостереження 10 липня спантеличив астрономів, оскільки, схоже, MU69 - це фактично два окремих об'єкти. Разом результати отримали висновок, що MU69 не крутився лише через простір. Астрономи вважали, що MU69 може мати хоча б один місяць, і він може розміщувати ще більше природних супутників.
"Це може бути провісником", - сказав Стерн під час прес-конференції на засіданні Американського геофізичного союзу (АГУ) 2017 року. "Це може натякати, що насправді є рояк супутників з MU69".
Команда "New Horizons" отримала остаточний огляд Ультіма Туле перед прольотом "New Horizons". 4 серпня 2018 року з Землі було видно остаточне окультування, яке спостерігалося лише в Сенегалі та Колумбії
"Ця окультація дасть нам підказки про те, що очікувати від Ultima Thule та допоможе нам уточнити наші планові плани", - йдеться у повідомленні Марка Байї, лідера окультації "Нових горизонтів".
Новий рік на згадку
1 січня 2019 року о 12:33 за EST New Horizons здійснив історичний проліт MU69. Вчені та інженери команди зібралися в лабораторії прикладної фізики Джона Хопкінса в Лорелі, штат Меріленд, щоб задзвонити в Новий рік і підбадьоритись на той момент, коли космічний корабель гудів КВО. Брайан Мей, науковець місії та провідний гітарист гурту Queen, випустив новий сингл, що відзначає подію. Але Ultima Thule настільки далеко, що ніхто точно не знав, чи місія виконала успішний проліт, поки не минуло майже 10 годин.
Під час прольоту Нові горизонти пройшли Ultima Thule на відстані близько 2000 миль (3540 км), що було на відстані 5 800 миль (9 300 км) ближче, ніж пролетів Плутон.
Після прольоту, NASA опублікувала перші вирішені фотографії Ультіма Туле, де було виявлено, що 21 кілометр (33 кілометри) об’єкт складається з двох грубо сферичних часточок. Пара щільно з'єднана на шиї, де матеріал блищить яскравіше, ніж уздовж решти предмета.
"Це сніговик, якщо це взагалі щось є", - сказав Стерн, коли було випущено перше кольорове зображення.
Команда вирішила назвати найбільшу часточку "Ultima" та найменшу "Thule". Обидві часточки виявляються червоними, ймовірно, через знебарвлення від глибококосмічного випромінювання, вважають дослідники. Пара, швидше за все, починалася як два окремих об'єкти, які поступово збиралися, рухаючись менше милі на годину.
"Якщо ви зіткнулися з іншим автомобілем на цих швидкостях, ви, можливо, навіть не потрудитесь заповнити страхові форми", - сказав Джефф Мур, співрозслідувач "New Horizons" з Науково-дослідного центру "Еймс" в Каліфорнії, під час прольоту.
Ultima Thule - це одна з великої популяції об'єктів, що заповнюють пояс Койпера. Врешті-решт подібний матеріал поєднується для створення лун та планет. Зображення KBO New Horizons допоможуть зрозуміти, як ці шматки зібралися для формування Сонячної системи.
"Ми вважаємо, що те, на що ми дивимося, - це, мабуть, найпримітивніший об'єкт, який ще не бачив жоден космічний корабель, і може представляти клас об'єктів, які є найдавнішими і найпримітивнішими об'єктами, які можна побачити в будь-якій точці нинішньої Сонячної системи , - сказав Мур.
Далеко
Перед тим, як "Нові горизонти" досягли своєї другої цілі, детально про Ultima Thule було важко розібратися, навіть через об'єктив космічного телескопа Хаббла. Крихітний предмет менше ніж на 1 відсоток розмір Плутона, саме тому наближений погляд Нових Горізонтів був таким важливим.
"Є так багато, що ми можемо навчитися наближених спостережень космічних кораблів, що ми ніколи не навчимося на Землі, як пролетів Плутон настільки видовищно", - заявив член наукової групи New Horizons Джон Спенсер.
"Детальні зображення та інші дані, які Нові горизонти могли отримати від прольоту KBO, революціонують наше розуміння поясу Койпера та KBO."
У першій спробі "New Horizons" сняв своє перше зображення "Ultima Thule" в серпні 2018 року, поки все ще було понад 170 мільйонів миль (170 мільйонів км). У той час ціль залишалася однією з кількох крапок серед поля зірок.
Навіть коли космічний апарат замикався на Ultima Thule, об'єкт залишався важким для розшифровки, але незвичний сигнал натякав на його білобідну форму та кут повороту. Навіть за години до історичної події Ультіма Туле відмовилася видавати багато своїх таємниць. KBO залишався невирішеним, ледь заповнюючи зображення на два пікселі. Що стосується його тоді чудотворної форми, Спенсер міг сказати лише: "Ми знаємо, що вона не кругла".
Лише після пролету деякі таємниці остаточно розв'язалися. Виявилося, що КБО обертається так само, як руки годинника, зверненого до космічного корабля, таємниця, яка була розв’язана лише перед вильотом. Близька зустріч виявила приблизно 15-годинний період обертання.
"Новим горизонтам" знадобиться 20 місяців, щоб повернути свої дані на Землю. Вчені розглядають ці дані на довгі роки, щоб дізнатися якомога більше про поясу Койпера.
І цілком ймовірно, що "Нові горизонти" не перестануть отримувати інформацію про поясу Койпера досить довгий час. Космічний апарат повинен мати достатньо пального для відвідування іншого КБО. За словами Стерна, "Нові горизонти" будуть перебувати в Койперах до 2027 або 2028 року.
"Нерозумно було б шукати іншу ціль", - сказав Стерн.
Додаткові ресурси:
- Веб-сторінка NASA 2014 MU69
- Сторінка місії NASA New Horizons
- Блог місії дослідника принципів Алана Стерна
