sondy kosmiczne
New Horizons
New Horizons
Inne oznaczenia i nazwy:
   • New Horizons Pluto Kuiper Belt Flyby
   • 2006-001A
   • 28928

Data i godzina startu: 19 stycznia 2006 roku o 19:00:00 czasu uniwersalnego
Masa całkowita sondy: 478 kg

Cel misji
Głównym celem badawczym sondy New Horizons jest najstarszy (odkryty w 1930 roku) przedstawiciel klasy KBO (z ang. Kuiper Belt Objects) - Pluton, (do niedawna dziewiąta planeta Układu Słonecznego) oraz jego księżyce: Charon, Nix i Hydra. Niejako przy okazji zbadana została asteroida 2002 JF56, a w ciągu kilku pierwszych miesięcy 2007 roku intensywnie badany był również Jowisz. Być może, w 2014 roku, uda się również zbadać jakiś obiekt trojański Neptuna. Po przelocie obok Plutona i Charona planowane jest także zbadanie jednego lub kilku innych obiektów Pasa Kuipera.

Budowa sondy
Kształt korpusu sondy zbudowano na bazie trójkąta równoramiennego (2,74 m x 2,11 m x 0,68 m). Główny element nośny korpusu to aluminiowy cylinder, do którego zamocowano panele wykonane z aluminiowych paneli o strukturze plastra miodu. Do górnej podstawy cylindra zamontowano 2,1-metrowej średnicy dysk anteny HGA (wysokiego zysku), do dolnej adapter rakiety nośnej. Wewnątrz znajduje się tytanowy zbiornik paliwa. Generator RTG został zainstalowany na tytanowym wsporniku do jednego z wierzchołków kadłuba. Struktura sondy dodatkowo ekranuje czułe obwody elektroniczne od szkodliwego promieniowania wytwarzanego przez generator RTG.

Orientacja przestrzenna sondy może być utrzymywana w dwóch trybach: obrotowym (podróż) oraz trójosiowym (obserwacje naukowe) za pomocą 12 silniczków korekcyjnych (o ciągu 0,8 N). Cztery większe silniczki (o ciągu 4,4 N) wykorzystywane są do manewrów korekt trajektorii sondy. Paliwem dla wszystkich silniczków jest 77 kg hydrazyny zgromadzonej w zbiorniku - ilość ta wystarcza na zmianę prędkości sondy o 290 m/s.

Do kontroli orientacji i nawigacji służą dwie kamery śledzące pozycje gwiazd, dwie jednostki inercyjne (wykorzystujące po trzy żyroskopy i po trzy akcelerometry) oraz dwa czujniki położenia Słońca.

Sonda zasilana jest z pojedynczego radioizotopowego generatora termoelektrycznego RTG (z ang. radioisotope thermoelectric generator). Zawiera 11 kg promieniotwórczego izotopu plutonu Pu-238 i w chwili startu generował 240 W mocy (przy napięciu 30 V). Po 9 latach moc obniży się do około 200 W.

W celu ochrony przed intensywnym promieniowaniem słonecznym w wewnętrznych rejonach Układu Słonecznego oraz intensywnym chłodem w jego zewnętrznych rejonach, sonda została pokryta wielowarstwowym materiałem izolacyjnym. W wewnętrznych rejonach Układu Słonecznego nadmiar ciepła, generowany dodatkowo przez układy elektroniczne sondy, był odprowadzany poprzez odpowiednio regulowane radiatory. W zewnętrznych rejonach wnętrze ogrzewane jest ciepłem wydzielanym przez układy elektroniczne, specjalne grzejniki oraz, dodatkowo, ciepłem generowanym w RTG.

Sonda została wyposażona w 2,1-metrową antenę wysokiego zysku, 0,3-metrową aperturę anteny średniego zysku oraz dwie anteny niskiego zysku. Komunikację z sondą prowadzi się w paśmie X. System komunikacyjny posiada zdublowany układ nadajników, odbiorników oraz 12-watowych wzmacniaczy TWTA (z ang. traveling wave tube amplifiers). Szybkość transmisji danych z sondy z okolic orbity Jowisza wynosi 38 kb/s, ale z okolic orbity Plutona już tylko 768 b/s.

W celu zmniejszenia kosztów misji, podróż pomiędzy Jowiszem a Plutonem sonda spędzi w stanie hibernacji - wyjątkiem jest coroczny 50-dniowy okres sprawdzania stanu sondy, instrumentów naukowych oraz prowadzenia nawigacji.

Sonda posiada dwa w pełni zdublowane systemy komputerowe: pierwszy odpowiedzialny za gromadzenie i przetwarzanie danych zarówno naukowych jak i inżynieryjnych z różnych podsystemów sondy, drugi odpowiedzialny za system nawigacji i kontroli. Sercami obydwu systemów są 12 MHz procesory Mongoose-V. Dane zapisywane są na dwóch (jeden zapasowy) urządzeniach rejestracyjnych typu flash o pojemności 8 GB każdy.

Instrumenty naukowe
Sonda została wyposażona w sześć instrumentów naukowych: Alice, Ralph, LORRI, SWAP, PEPSSI, VBSDC. Eksperyment REX realizowany jest przy pomocy podsystemu komunikacyjnego sondy.

   • Alice - jest spektrometrem obrazującym w ultrafiolecie. Jego masa wynosi 4,5 kg i zużywa moc 4,4 W. Spektralny zakres pracy instrumentu mieści się w granicach 52-187 nm. Jego głównym zadaniem jest zbadanie składu i struktury atmosfery Plutona: wyznaczenie w niej ilości azotu, metanu, tlenku węgla i argonu, sporządzenie profilu temperaturowego górnej atmosfery oraz sporządzenie map układu Pluton-Charon w świetle linii wodoru (121,6 nm). Instrument może być także wykorzystany do poszukiwań atmosfery wokół Charona i innych obiektów KBO.

   • Ralph (Ralph Visible Imager and Imaging Spectrometer) - instrument składa się z dwóch przyrządów: Multispectral Visible Imaging Camera (Ralph MVIC) i Linear Etalon Imaging Spectral Array (Ralph LEISA). Obydwa przyrządy (ważą łącznie 10,3 kg i zużywają 6,3 W mocy) korzystają ze wspólnego teleskopu o średnicy apertury 6 centymetrów. Spektralny zakres pracy MVIC mieści się w granicach 450-1000 nm (światło widzialne i bliska podczerwień). Przyrząd został wyposażony w detektor CCD o matrycy 256 x 256 pikseli. Spektralny zakres pracy LEISA mieści się w granicach 1250-2500 nm (bliska podczerwień). Głównym zadaniem instrumentu jest wykonanie kolorowych map o wysokiej rozdzielczości (0,6 km/piksel), map składu powierzchniowego (o rozdzielczości ~7,0 km/piksel), map rozkładu lodu na powierzchni oraz zróżnicowania temperatur na dziennych stronach Plutona i Charona.

   • LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) - panchromatyczna (zakres 350-850 nm), wąskokątna (5,06 x 5,06 mrad) kamera CCD (matryca 1024 x 1024 piksele) wyposażona w teleskop o średnicy aperatury 20,8 centymetrów. Instrument waży 8,8 kilograma, pobiera 5,8 W mocy i nie zawiera żadnych ruchomych części. Jego głównym zadaniem jest sfotografowanie powierzchni Plutona i Charona z wysoką rozdzielczością (nawet 100 m/piksel).

   • SWAP (Solar Wind at Pluto) - jest to analizator plazmy wiatru słonecznego oraz innych cząstek naładowanych. Waży 3,3 kilograma i pobiera średnio 2,3 W mocy. Instrument wykonuje analizy cząstek w zakresie energii od 0,03 do 6,5 keV. Jego głównym zadaniem jest pomiar wiatru słonecznego w okolicach Plutona, zbadanie jego ewentualnej magnetosfery oraz szybkości utraty atmosfery.

   • PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) - jest to analizator protonów, elektronów i jąder atomowych. Składa się z spektrometru czasu przelotu ToF oraz panela detektora. Waży 1,5 kilograma i pobiera średnio 2,5 W mocy. Instrument wykonuje analizy protonów w zakresie energii 25 - 1000 keV, elektronów w zakresie 25 - 500 keV oraz jąder atomów w zakresie 60 - 1000 keV. Instrumenty PEPSSI i SWAP tworzą kompletny spektrometr plazmy i cząstek wysokoenergetycznych (PAM).

   • VBSDC (Venetia Burney Student Dust Counter) - instrument, zbudowany przez studentów, służy do pomiaru rozpowszechnienia cząstek pyłu w zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego. Waży 1,9 kilograma i pobiera średnio 5 W mocy. Może mierzyć cząstki pyłu o masach mieszczących się w zakresie od 4E-12 do 4E-9 grama. Instrument wyposażono w detektor o wymiarach 32,1 na 46,7 centymetra z powierzchnią czynną 0,125 m². Instrument został nazwany "Venetia Burney SDC" aby uhonorować dziewczynkę (wówczas 11-letnią), która 76 lat temu nadała dziewiątej planecie nazwę "Pluton".

Przebieg misji
   • 29 listopada 2001 - na drodze konkursu NASA wybrała do realizacji projekt New Horizons.
   • 9 kwietnia 2003 - NASA zatwierdziła ostateczny projekt New Horizons i zezwoliła na rozpoczęcie fazy konstrukcyjnej sondy.
   • 24 września 2005 - sonda została dostarczona na Przylądek Canaveral, tutaj przeszła ostatnie testy i została przygotowana do startu.
   • 11 grudnia 2005 - sonda została połączona z silnikiem trzeciego stopnia STAR 48.
   • 13 grudnia 2005 - sonda wraz z silnikiem STAR 48 została zamknięta w kapsule rakiety nośnej.
   • 17 grudnia 2005 - kapsuła została dostarczona do budynku VIF i zamontowana na stopniu Centaur rakiety.
   • 16 stycznia 2006 - rakieta nośna Atlas V/Centaur wraz z sondą została ustawiona na platformie startowej LC 41 w Cape Canaveral Air Force Station na Florydzie.
   • 17 stycznia 2006 - sześciokrotnie opóźniany start rakiety, został ostatecznie odwołany i przesunięty o 24 godziny. Powodem był zbyt silny wiatr wiejący nad Florydą.
   • 18 stycznia 2006 - druga próba startu rakiety została odwołana z powodu awarii głównego systemu zasilania budynku centrum kontroli sondy w JHUAPL.
   • 19 stycznia 2006 - kilkukrotnie opóźniany start rakiety nośnej, doszedł do skutku o 19:00 czasu uniwersalnego. Po odłączeniu się od silnika STAR 48, sonda New Horizons stała się najszybszą sondą w historii astronautyki.
   • 28 i 30 stycznia 2006 - przeprowadzono manewry korekty trajektorii sondy TCM-1A i TCM-1B. Zmieniono prędkość sondy odpowiednio o 5 m/s i 13,3 m/s. Z powodu wysokiej precyzji tych korekt, manewr TCM-2 został odwołany.
  • 9 marca 2006 - przeprowadzono manewr korekty trajektorii sondy TCM-3. 76-sekundowe odpalenie silniczków korekcyjnych zmieniło prędkość sondy o 1,16 m/s.
   • 7 kwietnia 2006 - po 78 dniach lotu, sonda New Horizons przekroczyła orbitę Marsa.
   • 3, 20 i 29 maja 2006 - otwarto osłony instrumentów: (w kolejności) - PEPSSI, Alice i Ralph.
   • 13 czerwca 2006 - sonda przeleciała w odległości 102 000 kilometrów od asteroidy 2002 JF56.
   • 29 sierpnia 2006 - otwarto osłonę instrumentu LORRI i wykonano pierwsze zdjęcie - gromada gwiezdna M 7.
   • 4 września 2006 - instrument LORRI wykonał pierwsze zdjęcie Jowisza.
   • 21 września 2006 - instrument LORRI wykonał pierwsze zdjęcie swojego odległego celu - Plutona.
   • 8 stycznia 2007 - rozpoczęcie obserwacji Jowisza oraz czterech jego największych księżyców (Europy, Ganimedesa, Kalisto i Io).
   • 28 lutego 2007 - o 5:43:40 czasu uniwersalnego nastąpił bliski (około 2,3 miliona kilometrów) przelot New Horizons obok Jowisza i asysta grawitacyjna.
   • 19 marca 2007 - w celu zaoszczędzenia paliwa powrócono do obrotowego trybu stabilizacji przestrzennej sondy (5 obrotów na minutę).
   • Koniec maja 2007 - zakończono przekaz 36 Gb danych zebranych przez instrumenty New Horizons w okresie 24 lutego - 7 marca 2007.
   • 27 czerwca 2007 - sondę wprowadzono w stan hibernacji.
   • 12-21 lipca 2007 - powrócono do normalnego trybu pracy sondy: otwarcie osłony instrumentu Alice (port zaćmieniowy - SOCC), testy instrumentów LORRI i SWAP oraz odczyt danych z pamięci VBSDC.
   • 25 września 2007 - sonda wykonała korektę trajektorii - manewr trwający 15 minut i 37 sekund zmienił prędkość sondy o 2,37 m/s.
   • 12 i 16 listopada 2007 roku - nastąpiły niespodziewane restarty głównego komputera sondy - pierwszy z powodu promieniowania kosmicznego, drugi z powodu usterki w systemie elektrycznym.
   • 21 lutego 2008 - o 10:00 czasu uniwersalnego sonda przekroczyła odległość 9 j.a. (1,346 miliarda kilometrów).
   • 2 czerwca 2008 - sonda przekroczyła odległość 10 j.a. (1,496 miliarda kilometrów od Słońca).
   • 3 czerwca 2008 - 866 dzień lotu sondy (1/4 z 3463-dniowej podróży do Plutona).
   • 8 czerwca 2008 - o 10:00 czasu uniwersalnego sonda przekroczyła orbitę Saturna (odległość 1,505 miliarda kilometrów od Słońca).
   • 19 marca 2009 - 1/3 z 3463-dniowej podróży do Plutona.
   • 7 lipca - 27 sierpnia 2009 - trzecia coroczna seria testów systemów sondy i kalibracji instrumentów naukowych.
   • 12 listopada 2009 - sonda przekroczyła odległość 15 j.a. (2,244 miliarda kilometrów od Słońca).
   • 25 lutego 2010 - sonda osiągnęła odległość 2,39 miliarda kilometrów od Słońca i przebyła połowę swojej drogi do Plutona.
  • 30 czerwca 2010 - o 19:00 czasu uniwersalnego sonda wykonała 35,6-sekundowy manewr korekty trajektorii (TCM-5), który zmienił prędkość sondy o około 1,6 km/h.
   • 17 października 2010 - o 3:24 czasu uniwersalnego sonda znalazła się na półmetku 3463-dniowej podróży do Plutona (do największego zbliżenia New Horizons do Plutona pozostało 1731 dni, 8 godzin i 25 minut).
   • 18 marca 2011 - o 22:00 czasu uniwersalnego sonda przekroczyła orbitę Urana (odległość 2,907 miliardów kilometrów od Słońca).
   • 28 listopada 2012 - o sonda New Horizons przebyła połowę odległości pomiędzy orbitami Urana i Neptuna.
   • 6 stycznia 2013 - po 6 miesiącach lotu sonda New Horizons została wybudzona ze stanu hibernacji w celu przeprowadzenia testów systemów sondy, zaktualizowania oprogramowania jej komputera pokładowego oraz odebrania zgromadzonych danych naukowych. Więcej...
   • 1 i 3 lipca 2013 - za pomocą kamery LORRI wykonano sześć 0,1-sekundowych zdjęć po złożeniu których po raz pierwszy udało się dostrzec lodowy księżyc Charon. Więcej...
   • 27 lutego 2014 - sonda New Horizons przekroczyła odległość 4 jednostek astronomicznych (598 milionów kilometrów) dzielących ją jeszcze od Plutona. Więcej...
   • 15 czerwca 2014 - sonda została wybudzona ze stanu hibernacji przed corocznym sprawdzaniem stanu sondy oraz jej instrumentów naukowych (ACO-8).
   • 16 czerwca 2014 - specjalny komitet (Hubble Space Telescope Time Allocation Committee) zezwolił na użycie HST do poszukiwania kolejnego obiektu badawczego dla sondy New Horizons. Więcej...
   • 18 i 20 lipca 2014 - wykonano serię zdjęć Plutona na których zidentyfikowano również jego zewnętrzny księżyc - Hydrę. Więcej...
   • 26 sierpnia 2014 - o godzinie 2:04 czasu uniwersalnego sonda New Horizons przekroczyła orbitę Neptuna. Więcej...
   • 7 grudnia 2014 - o godzinie 2:53 czasu uniwersalnego na Ziemię dotarło potwierdzenie pomyślnego wybudzenia sondy ze stanu hibernacji. Więcej...
   • 15 października 2014 - NASA ogłosiła sukces poszukiwania obiektów KBO jako potencjalnych celów dla sondy New Horizons po jej przelocie obok Plutona w lipcu 2015 roku. Więcej...
   • 15 stycznia 2015 - sonda New Horizons rozpoczęła 6-miesięczną fazę zbliżania się do planety karłowatej Pluton. Więcej...
   • 25 i 27 stycznia 2015 - kamera LORRI wykonała kolejne zdjęcia Plutona i Charona w ramach drugiej optycznej kampanii nawigacyjnej. Więcej...
   • 18 lutego 2015 - 85 rocznica odkrycia Plutona. Więcej...
   • 10 marca 2015 - o godzinie 9:15 czasu uniwersalnego rozpoczął się 93-sekundowy manewr korekty trajektorii, który zmienił prędkość sondy o 1,14 m/s. Około godziny 21:20 New Horizons znalazł się w odległości 1 jednostki astronomicznej od Plutona. Więcej...
   • 25 kwietnia - 1 maja 2015 - na zdjęciach wykonanych w tych dniach udało się zlokalizować dwa najsłabsze księżyce Plutona: Kerberosa i Styxa. Więcej...
   • 8-12 maja 2015 - kamera LORRI wykonała serię zdjęć Plutona na których widać już wyraźne jasne i ciemne struktury na jego powierzchni. Więcej...
   • 14 czerwca 2015 - o godzinie 4:05 czasu uniwersalnego rozpoczął się 45-sekundowy manewr korekty trajektorii, który zmienił prędkość sondy o 0,52 m/s. Więcej...
   • 22 czerwca 2015 - na podstawie zdjęć wykonanych przez spektrograf Ralph w dniach 29 maja - 3 czerwca naukowcy stworzyli pierwszy kolorowy film przedstawiający krążenie Plutona i Charona wokół ich barycentrum. Więcej...

Kolejne etapy misji
   ◊ 14 lipca 2015 - o godzinie 11:49:59 czasu uniwersalnego sonda przeleci w odległości około 10 000 km od powierzchni Plutona.


Mapa serwisu
Zasady korzystania z serwisu
• Misje sond kosmicznych 2007-2015
• Data ostatniej aktualizacji: 4 lipca 2015