Hogyan keljünk át biztonságban a Pluto-Charon rendszeren?

843
A Hubble
űrtávcső 2005 táján egyszer már alaposan szemügyre vette a
Plutót, és két újabb kis holdat, a Nixet és a Hydrát fel is
fedeztek a törpebolygó körül, ám a későbbi próbálkozások
nem fedtek fel újabb kísérőket. Ez egy időre megnyugtatta a
kutatókat: a törpebolygó közvetlen környezete meglehetősen
üresnek bizonyult, így az ott majd átsuhanó New Horizons
űrszondára sem leselkedhet nagy veszély. Aztán 2011-ben, miközben
gyűrűket kerestek a Pluto körül, egy újabb holdat találtak,
majd 2012-ben még egyet, ötre emelve a számukat. (Gyűrűket
viszont nem leltek.)

Ez már
aggodalommal töltötte el a küldetést tervezőket: ha ennyi
nagyobbacska égitest sertepertél a Pluto körül, meglehetősen
közel egymáshoz, mennyi apróbb, kavicsnyi vagy még kisebb méretű
törmelék lehet ott? Emlékezetes, hogy anno, mikor a Giotto
elhaladt a Halley-üstökös mellett, egy nagyobb szemcse úgy
oldalba vágta, és fél óra kellett, hogy visszaálljon az eredeti
térbeli helyzetébe; a kamerája végén lévő árnyékolót pedig
addig verték a porszemek, míg az teljesen elzárta a fényutat.

A New
Horizons
misszióban résztvevő kutatók így hát alaposan
felmérték, milyen veszélyek merülhetnek fel az elrepülés alatt.
A következőkre jutottak:

  • Az
    áthaladás iránya igen kedvező, mivel a holdak pályájához
    képest igen meredek szögben száguld át az űrszonda. A törmelék
    vélhetően a pályasíkhoz tömörül, így csak igen rövid ideig,
    bár épp a legnagyobb közelség alatt fenyeget veszély.
  • Az
    áthaladási pont a lehető legbiztonságosabb: ez az a távolság,
    amit a Charon árapályereje a leghatékonyabban tart tisztán. A
    számítások szerint akár hónapok alatt képes a nagy hold
    eltakarítani kisebb holdakról kidobódott törmeléket ebben a
    távolságban.
  • Jelentősen csökkent a veszély mértéke általánosságban, ahogy
    a modellszámítások finomodtak. A mostani kalkulációk már csak
    0,3%-ra teszik egy végzetes becsapódás esélyét. Ehhez az is
    hozzájárult, hogy a földi tartalék alkatrészeken lövedékekkel
    végzett tesztek alapján az űrszonda keményebb ütközéseket is
    kibír, mint eredetileg tervezték.

Vagyis a
nominális, tudományos szempontok szerint optimalizált röppálya
egyben igen biztonságos is. A jelenlegi ismereteink szerint
legalábbis: az irányítók viszont kidolgoztak alternatív
útvonalakat is, amelyekre mindössze 10 nappal a Pluto-randevú
előtt is áttérhetnek, ha szükséges. Valamint a legkisebb
távolság elérése előtti napon letöltik majd az összes addig
gyűjtött adatot – csak a biztonság kedvéért.

Áthaladási lehetőségek a Pluto holdrendszerén: a piros a nominális pálya, a sárgák pedig az alternatívák (az SHBOT feloldása: Safe Haven By Other Trajectory). Az 1-4 hasonló az alapesethez, az 5-6 messziről kerülné a rendszert, a Deep Inner SHBOT pedig a Pluto felsőlégkörén át vezetne.

Útvonalakra
több eshetőség is felmerült, például nagy ívben, kívülről
kerülni a rendszert: nagyon biztonságos, de sokkal kevesebb
tudomány jön belőle. Egy izgalmasabb lehetőség hogy maradnak a
nominális pályán, de a holdrendszer pályasíkján való áthaladás
körüli három órában a hatalmas parabola-antennát a menetirányba
fordítják, az ugyanis az űrszonda jelentős részét védőernyőként
eltakarja. Ekkor az áthaladás biztonságosabb, de az űrszonda csak
korlátozottan tud forgolódni, így kevesebb adatot tud gyűjteni.
Végül talán a legfurább az igen közeli áthaladás pályája,
mikor szintén antennával előre, de csak negyed olyan messsze,
mindössze 3000 km-el a Pluto felszíne felett halad el a New
Horizons. Bár ez még jobban limitálja az adatgyűjtést, a várakozások
szerint a törpebolygó felsőlégköre itt minden törmeléket
hatékonyan eltakarít, legyen ott bármennyi, bármily váratlanul
is.

Ennyire takarja el a parabola-antenna az űrszonda egyéb berendezéseit: a piros vonal mutatja a szerkezet kiterjedését.

A Pluto
még mindig több mint két évnyire van az űrszonda számára. A
távolságot jól jellemzi, hogy csak majd idén júliusban lesz
képes a kamerája a Pluto-Charon rendszert felbontani. A munka azonban zajlik:
idén nyáron főpróbát is tartanak majd, kilenc napon át
végigjátsszák a Pluto melletti elrepülés forgatókönyvét. Az
alapos felkészülés pedig létfontosságú: ahogy a bolygókutatás
helyzete mostanában áll, a Szaturnuszon túlra, különösen a
Kuiper-öv égitestjeihez egy(-két…) évtizeden belül sajnos nem
valószínű, hogy küldenénk újabb látogatót.

Forrás: New Horizons, Planetary Society

Hozzászólás

hozzászólás