14. srpnja oko 8 sati po istočnom vremenu, pola tone NASA svemirske letjelice koja se već devet i pol godina utrkuje Sunčevim sustavom napokon će uhvatiti korak s malenim Plutonom, udaljenim tri milijarde kilometara od Sunca, najudaljenijim objektom koji bilo koga ili bilo šta sa Zemlje ikada posjetio. Nevidljiv golim okom, Pluton nije otkriven čak 1930. godine, a otada se smatra neobičnim sunčevim sustavom, potpuno drugačijim od stjenovitih planeta blizu Sunca, uključujući Zemlju i jednako za razliku od vanjskih divova plina. Ovaj čudni i tajanstveni mali svijet uplit će se u dramatičan pogled dok se svemirski brod New Horizons približava najbliže, udaljeno je samo 6000 milja, a brodski fotoaparati snimaju tisuće fotografija. Ostali instrumenti će mjeriti topografiju Plutona, površinsku i atmosfersku kemiju, temperaturu, magnetsko polje i još mnogo toga. New Horizons će također oštro pogledati Plutona pet poznatih mjeseci, uključujući Charona, najveću. Moglo bi se naći i drugi mjesec, a možda i prsten ili dva.
Povezana čitanja
Plutonske datoteke: uspon i pad američke najdraže planete
KupitiPovezani sadržaj
- Prvi službeni podaci letjelica Plutona izmijenjuju povijest planeta patuljaka
- Ti će instrumenti pomoći NASA-i da shvati ako život može napredovati na Europi
Bilo je to prije samo 20 godina kad su znanstvenici prvi put saznali da je Pluton, daleko sam od sebe na rubu Sunčevog sustava, samo jedan u ogromnom roju malih smrznutih tijela u širokoj, širokoj orbiti oko Sunca, poput prstena otpadaka na rubu građevinske zone. Taj je uvid, među ostalim, pokrenuo misiju New Horizons. Shvaćaju Pluton i kako se uklapa u ta ostatka tijela, kažu znanstvenici, a vi možete bolje razumjeti formiranje i evoluciju samog Sunčevog sustava.
Ako sve pođe dobro, "Dan susreta", kako ga naziva New Horizons, bit će slavno ogromno slavlje ogromne znanstvene i inženjerske sposobnosti - nije mali podvig bacati kolekciju preciznih instrumenata kroz frigidnu prazninu brzinom kojom se ubrzavaju do 47 000 milja na sat na okupljanju gotovo desetljeće kasnije s ledenom sferom otprilike upola većom od Sjedinjenih Država. Dan će također biti slatka osveta za vođu misije, Alana Sterna. 57-godišnji astronom, zrakoplovni inženjer, potencijalni astronaut i samoopisani „raljač, “ Stern je proveo veći dio karijere boreći se za Plutona onu pažnju za koju misli da zaslužuje. Počeo je gurati NASA-u da odobri misiju Plutona prije gotovo četvrt stoljeća, a zatim je frustrirano promatrao kako agencija daje zeleno svjetlo jednoj sondi Plutona za drugom, samo da bi ih kasnije otkazala. „Bilo je nevjerojatno frustrirajuće, “ kaže on, „poput gledanja Lucy kako iznova i iznova odvodi nogomet iz Charlieja Brauna.“ Konačno, Stern je novačio znanstvenike i utjecajne senatore da se pridruže njegovom lobističkom naporu, i zbog toga što je nedovoljni Pluton već dugo bio omiljeni od djece, zagovornici te misije mudro su se prijavili djeci da pišu Kongresu, tražeći da se odobre sredstva za svemirske letjelice.
Kontrola misije New Horizons sa sjedištem je u Laboratoriji za primijenjenu fiziku Sveučilišta Johns Hopkins blizu Baltimorea, gdje će Stern i nekoliko desetaka drugih Plutonaca biti instalirani tjednima oko velikog događaja u srpnju, ali ja sam Stern-a ugledao krajem prošle godine u Boulderu na istraživačkom institutu Southwest, gdje je pridruženi potpredsjednik za istraživanje i razvoj. Prozor sa slikama u njegovom impresivnom uredu gleda na Stijene, gdje često odlazi u planinarenje i odmotavanje. Trim i atletičar u 5-noga-4, on je također trkač, sport kojim se bavi s točnošću, dobro, raketni znanstvenik. Izračunao je brzinu i rekao (samo u šali) da bi bio svjetske klase da su samo noge duže. Ne bi bilo pretjerano reći da je on polarizirajući lik u planetarnoj naučnoj zajednici; njegova jednodušna potraga za Plutonom razljutila je neke kolege. Kao i njegova strastvena obrana Plutona u godinama otkako su ga astronomski službenici slavno demotivirali "patuljastim planetom", dodajući mu da se izbaci iz ekskluzivnog kluba Sunčevog sustava, koji je sada ograničen na osam velikih krugova.
Vremena te uvrede, kako to vide Stern i ostali zaljubljeni Pluton-ljubitelji, nisu mogli biti dramatičniji, dolaze u kolovozu 2006., samo nekoliko mjeseci nakon što su New Horizons raketirali u svemir s rta Canaveral. Ono što Pluton smatra Sternom još bolnije ironičnim jest da su neka nova revolucionarna znanstvena otkrića koja je predvidio uvelike ojačala argumente svojih protivnika, sve dok su otvorila vrata novom dobu planetarne znanosti. U stvari, sam Stern izraz "patuljasti planet" koristio je već 1990-ih.
Alan Stern, glavni istraživač misije New Horizons, počeo je gurati svemirsku letjelicu Plutonu prije više od dva desetljeća. "Moram priznati određenu tvrdoglavost", kaže on. (Jamie Kripke) 
Svemirska letjelica New Horizons od 1, 054 kilograma nosi sedam znanstvenih instrumenata za proučavanje površine i atmosfere Plutona i njegovih mjeseci. Instrumenti imaju šarmantna imena poput Alice, Ralph i REX. (NASA) 
Rješavanje površinskih značajki Plutona je poput pokušaja razabiranja oznaka na nogometnoj lopti udaljenoj 40 milja. Ti su pogledi izgrađeni iz Hubbleovih fotografija. (NASA) 
New Horizons uzeo je ovu sliku u boji Plutona i njegovog najvećeg mjeseca, Charona, udaljenog 71 milijun milja. Uskoro će se površine površine jasno vidjeti. (NASA / Laboratorija za primijenjenu fiziku Sveučilišta Johns Hopkins / Jugozapadni istraživački institut) 
Raketa Atlas V lansirala je New Horizons u svemir s rta Canaveral 19. siječnja 2006. Svemirska letjelica posjetila je Jupiter u veljači 2007., primivši gravitacijsko pojačanje koje je presjeklo tri godine vožnje. (NASA) **********
Bogati astronom Percival Lowell, nadaleko poznat po tome što je inzistirao da na Marsu postoje umjetni kanali, prvi je put tražio Plutona u njegovom privatnom opservatoriju u Arizoni 1905. Pažljivo proučavanje planetarnih orbita sugeriralo je da Neptun nije jedini objekt koji je tamo vršio gravitaciju potezao Uran, a Lowell je krenuo pronaći ono što je nazvao "Planeta X". Umro je bez uspjeha, ali mladić po imenu Clyde Tombaugh, koji je bio strast prema astronomiji iako nije imao fakultetsko obrazovanje, stigao je u opservatorij i uzeo pretraga 1929. Nakon 7000 sati buljenja u oko 90 milijuna slika zvijezda, ugledao je novi planet na svojim fotografskim pločama u veljači 1930. Ime Plutona, rimskog boga podzemlja, predložio je 11-godišnjak Britanska djevojka po imenu Venetia Burney, koja je o svom otkriću raspravljala o svom otkriću. Ime je dijelom jednoglasno usvojilo osoblje Lowell Observatoryja jer su prva dva slova Percival Lowell inicijali.
Samotna priroda Plutona zbunjivala je znanstvenike desetljećima. Ne bi li trebali iza Neptuna postojati drugi, slični objekti? Zašto se činilo da Sunčevom sustavu tako naglo nestaje materijala? "Izgledalo je čudno da će vanjski sunčev sustav biti toliko prazan, dok je unutrašnji solarni sustav ispunjen planetima i asteroidima", sjeća se David Jewitt, planetarni znanstvenik s UCLA-e. Kroz desetljeća razni su astronomi predlagali da postoje manja tijela, još uvijek nevidljiva. Kometi koji se periodično provlače kako bi osvijetlili noćno nebo, nagađali su, vjerojatno pozvani iz pojasa ili diska krhotina na vanjskim dosezima Sunčevog sustava.
Stern je u radu objavljenom 1991. u časopisu Icarus tvrdio ne samo da pojas postoji, već i da sadrži stvari velike kao Pluton. Jednostavno su bili predaleko i pretamni da bi ih se lako moglo vidjeti. Njegovo obrazloženje: Neptunov mjesec Triton blizu je blizanca Plutona i vjerojatno je okruživao Sunce prije nego što ga je zauzela gravitacija Neptuna. Uran ima drastično nagnutu os rotacije, vjerojatno uslijed sudara prije nekoliko godina s objektom veličine Plutona. Zbog toga su se barem činila tri objekta slična Plutonu, što je Sternu sugeriralo da ih mora biti više. Broj planeta u Sunčevom sustavu jednog dana bi trebao biti revidiran prema gore, mislio je. Bilo je vjerojatno stotine, a većina je, uključujući Plutona, najbolje dodijeljena potkategoriji "patuljastih planeta".
Samo godinu kasnije, prvi objekt (osim Plutona i Charona) otkriven je u toj dalekoj regiji, nazvanoj Kuiperov pojas nakon rođenja nizozemskog astronoma Gerarda Kuipera. Pronašli su je Jewitt i njegova kolegica Jane Luu, dugačka je samo stotinjak milja, dok Pluton ima 1430 milja. Desetljeće kasnije, Caltech astronomi Mike Brown i Chad Trujillo otkrili su objekt veličine oko pola Plutona, dovoljno velik da bude sferičan, kojeg su nazvali Quaoar (izgovara se "kwa-rat" i nazvan bogom stvaraocem u mitologiji pre -Kolumbijski Tongvi ljudi porijeklom iz bazena Los Angelesa). Ubrzo je slijedio Haumea, a 2005. godine, u Brownovoj je grupi pronađena Eris, približno iste veličine kao i Pluton, a također sferična.
Planetarni znanstvenici uočili su stotine manjih objekata Kuiperovog pojasa; moglo biti desetak milijardi udaljenih milju ili više. Stern će vršiti precizniji popis njihovih veličina kamerama na New Horizonsu. Njegova jednostavna ideja je mapirati i mjeriti Pluton i Charonove kratere, koji su znakovi sudara s drugim objektima Kuiperovog pojasa i tako služe kao reprezentativni uzorak. Kad je Pluton najbliži Suncu, smrznuti površinski materijal isparava u privremenu atmosferu, od kojih neki bježe u svemir. Ovom "erozom bijega" mogu se izbrisati stariji krateri, pa će Pluton pružiti nedavni popis stanovništva. Charon će bez ove erozije ponuditi zapis koji se proteže u kozmičku povijest. U jednoj od vodećih teorija, izvorni, puno gušći Kuiperov pojas stvorio bi desetke planeta velikih ili većih od Zemlje, ali orbitalne promjene Jupitera i Saturna bacile su većinu građevnih blokova prije nego što bi se to moglo dogoditi, odbacujući formaciju planeta u pupoljak.
Do trenutka kada su se New Horizons pokrenuli na Cape Canaveral 19. siječnja 2006, postalo je teško tvrditi da se Pluton materijalno razlikovao od mnogih svojih susjeda iz Kuiperovog pojasa. Zanimljivo je da u to vrijeme nije postojala stroga definicija "planeta", pa su neki znanstvenici tvrdili da bi trebalo smanjiti veličinu kako bi se izbjeglo predugo popisivanje planeta. Ako biste Pluton i druga relativno mala tijela nazvali nečim drugim, ostat će vam lijepih urednih osam planeta - Merkur kroz Neptun. 2000. godine Neil deGrasse Tyson, direktor planetarnog centra Hayden u New Yorku, slavno je odabrao drugu mogućnost, a Pluton je ostao bez izložbe Sunčevog sustava.
Potom su s New Horizons manje od 15 posto puta do Plutona, članovi Međunarodne astronomske unije, odgovorne za imenovanje i razvrstavanje nebeskih objekata, glasali na sastanku u Pragu kako bi to uređenje postalo službeno. Pluton i ostali trebali su danas biti poznati kao patuljasti planeti, koji za razliku od izvornog značenja Sterna nisu bili planeti. Bili su posve drugačija zvijer. Budući da je otkrio Erisa, Caltech's Brown ponekad je kriv za demonizaciju. Rekao je da bi bio u redu s bilo kojim ishodom, ali naslovio je svoj memoar iz 2010. Kako sam ubio Plutona i zašto je došlo .
"Sramotno je", podsjeća Stern, koji nije bio u Pragu na glasanju. "To je naučno pogrešno, a pedagoški je pogrešno." Rekao je iste stvari u to vrijeme javno, na jeziku koji je u svijetu znanosti neobično tup. Među najglupljim argumentima za demotiviranje Plutona i drugih, napomenuo je Stern, bila je ideja da bi imati 20 ili više planeta nekako nezgodno. Također je smiješna, kaže, ideja da patuljasti planet zapravo nije planet. "Je li patuljak zimzelena nije zimzelena?" Pita on.
Sternov jedva prikriveni prezir prema onome što smatra glupošću birokratskih i znanstvenih sorti nije ga oduvijek predvodio na kolege. Jedan astronom koga sam pitao o Sternu odgovorio je: "Majka me naučila da ako ne možeš reći nešto lijepo nekome, nemoj ništa reći." Drugi je rekao: "Njegovo prezime je" Stern ". To vam govori sve što trebate znati. "
DeGrasse Tyson sa svoje strane nudi odmjerene pohvale: "Kad je riječ o svemu, od buđenja javnih osjećaja podrške astronomiji do zagovaranja svemirskih znanstvenih misija do obrane Plutona, Alan Stern je uvijek tu."
Stern također izaziva manje rezervirano divljenje. "Alan je nevjerojatno kreativan i nevjerojatno energičan", kaže Richard Binzel, planetarni znanstvenik MIT-a, koji Stern poznaje još od dana svog školovanja. "Ne znam odakle ga uzima."
**********
Stern je odrastao u New Orleansu i kasnije Dallasu. Otac mu je bio poslovni direktor, a majka je ostala kod kuće s Alanom i njegove dvije braće i sestre. "Alan je sa 8 godina potrošio svemirska putovanja", sjeća se njegov mlađi brat Hap, odvjetnik u Dallasu. „Željeo je više od svega biti astronaut.“ Kad je Stern išao na fakultet, 1975., program Apollo je završio i prvo lansiranje svemirskog šatla bilo je nekoliko godina, ali nakon što je proveo preddiplomsku godinu ili dvije kao „ kreten “- njegova riječ - počeo je raditi na tome da postane upravo ono što NASA očekuje od svojih kandidata za astronaute: supervizora. "Od tog trenutka sam napravio ravno A", kaže on, diplomirajući na Fizičkom sveučilištu u Austinu, diplomirao fiziku i astronomiju. I njegovi vanškolci bili su prijateljski prema astronautima: dobio je dozvolu pilota, postao je instruktor letenja
Ljudi sve vrijeme daju takve zavjete. Mnogo ih je lakše napraviti nego zadržati - pogotovo kada je vaš cilj karijere nešto nerealno romantično kao što ste postali astronaut. i naučio roniti na dasci i roniti.
Ostao je u Austinu i pokupio magisterij iz zrakoplovne inženjerstva i planetarne atmosfere. Posao je zaposlio kao inženjer u zrakoplovnoj tvrtki Martin Marietta, radeći na raznim satelitskim programima. Potom se preselio u Laboratorij za fiziku atmosfere i svemira na Sveučilištu u Coloradu, u Boulderu, gdje je dizajnirao i nadgledao instrument za satelit namijenjen proučavanju Halleyjevog kometa tijekom posjeta 1986. godine. Taj je satelit, međutim, bio na brodu Challenger, kad je brod eksplodirao 28. siječnja 1986., usmrtivši svoju sedmočlanu posadu i američki program ljudskog svemirskog leta stavio u stanku.
Sterna su zaintrigirali kometi, pa je na kraju napisao doktorsku disertaciju o evoluciji tih ledenih tijela i osmislio je instrumente za njihovo proučavanje. Njegov ultraljubičasti spektrograf oduzeo bi svjetlost odskakujući iz privremene atmosfere kometa i saznao od čega je načinjen. Prošle godine, kada je sonda Europske svemirske agencije Rosetta postala prva koja je orbitirala na kometu, jedan od Sternovih UV spektrografa pronašao je površinu komete iznenađujuće lišenu vodenog leda.
S obzirom na to izvanredno postignuće, Ništa ako ne i neumoljivo, Stern se prijavio na astronautski korpus tri puta nakon što je šatl ponovno počeo letjeti 1988. godine, a čak je izabran kao jedan od 130 među tisućama podnositelja zahtjeva koji će doći u Houston na razgovor. Na kraju nije izabran. Ali nadao se da će dobiti još jedan snimak kad je Comet Hale-Bopp zapalio noćno nebo 1997. godine. Prilagodio je jedan od svojih instrumenata za vožnju šatlom - a tko je bolji s njim upravljao, uvjeren je, nego sam Stern? NASA je odluku predala odboru astronauta, koji je zaključio da je njegova stručnost ključna, a on je oduševljen što će se napokon uputiti u svemir.
U posljednjem trenutku, međutim, NASA je stavila kanadskog astronauta na let, odbivši Stern. Smeta mu što se i danas sjeća razočaranja. "Bila sam jako uznemirena jer sam shvatila da nema vremena. Nema šanse da sam ja ... sve je to učinjeno. Bio je to gotov posao. Jedino sam u životu plakao zbog posla ", kaže on. "Mislim, upravo sam ga izgubio."
Ali to ga nije usporilo. Osim nadgledanja misija i kratkog napora kao NASA-inog suradnika administratora za znanost, osnovao je tvrtku nazvanu Uwingu, koja prikuplja novac za astronomske aktivnosti tako što (neslužbeno) prodaje prava na nazive egzoplanetima i kraterama na Marsu. Osnovao je i World View koji planira odvesti turiste do ruba svemirskim balonima i drugu tvrtku, nazvanu Golden Spike, koja će prodavati Mjesečeve misije zemljama koje žele otići tamo. I jedan bi projekt mogao ostvariti svoj san da će sam ući u svemir. On i njegov tim na jugozapadu dizajnirali su instrumente za suborbitalne svemirske letove koje su planirale privatne tvrtke Virgin Galactic i XCOR Aerospace. Znanstvenici će trebati pokrenuti instrumente i, kaže Stern, "Kupili smo ukupno devet sjedala", na odvojenim letovima. Odlučan je zauzeti nekoliko njih.
**********
Postoji još jedan uzrok koji ga opsjedne još strastvenije od putovanja u svemir. "Čak i u školskoj školi, " rekao je Binzel, kad sam se s njim sreo u Boulderu, "Alan mi je pričao o tome. On je poput Luke Skywalker. "Zatim, u spotu Darth Vader, oponašao:" Istraživanje Plutona ... vaša je sudbina. "
Planetarni znanstvenici naučili su samo nekoliko stvari o Plutonu od njegovog otkrića: Spustili su njegovu orbitu u 248 godina, a bliska promatranja kako Pluton i Charon kruže jedni drugima donijeli su svoje veličine i mase. Iz njih se mogu predvidjeti kompozicije - mješavina stijena i leda. Najveći dio leda na oba je smrznuta voda, dok je na ledenom premazu Plutona površina uglavnom smrznuti dušik. Površinske temperature lete oko minus-380 stupnjeva Farenhajta.
Očekuje se da će New Horizons otkriti puno više. Kamere sa vidljivim svjetlom ne samo da će brojati kratere, već će mapirati i brda, doline, litice i pukotine manje od nogometnog igrališta. Infracrveni senzori pokazat će razlike u površinskoj temperaturi, možda otkrivajući tople mrlje koje sugeriraju geološku aktivnost. Jedan set instrumenata analizirat će kemijsku strukturu površine, dok će drugi, sličan spektrografu na Rosetti, proučavati privremenu atmosferu.
Popis pitanja je gotovo beskrajan. Ima li Pluton ispod svoje ledene površine ocean tekuće vode, na primjer, onaj na ledenim mjesecima Jupitera i Saturna? Da li se taj ocean hrani gejzirima koji se raspršuju u svemir? Zašto Pluton ima veći udio kamena pod ledom od Charona?
A tu su i pitanja koja znanstvenici čak i ne znaju dovoljno da bi ih postavili. "Velika lekcija planetarne znanosti", kaže Stern, "kada napravite prvo izviđanje nove vrste objekata, trebali biste očekivati neočekivano."
Doći ćemo dan, Sternina supruga, Carole, i njihovo troje djece, zajedno s roditeljima, braćom i sestrama, nećakinjama i nećacima, te nekoliko rođaka, pridružit će mu se u sjedištu misije. "Ne mogu zamisliti da ondje ne postoje", kaže Sternova najmlađa kći, Kate, 24. "To je kao kad si udana, a tvoja žena rodi i ne pojavi se."
Već pristup svemirskog broda donosi vijesti. U travnju je NASA objavila prve slike u boji Plutona i Charona iz New Horizonsa. Najbolje fotografije tek dolaze. Neki ljubitelji Plutona nagađali su da bi, dovodeći ovu mutnu mrlju u fokus, New Horizons mogao pronaći razlog za povrat planetarnog statusa. To je romantičan pojam, ali Stern nije uvjeren. Umjesto toga, on je usredotočen na detalje susreta, na podatke koji već teku i na novo razumijevanje objekta koji je plijenio njegovu pažnju više od dva desetljeća i mistificirao svijet osam i pol. „To govori nešto vrlo duboko o ljudima i našem društvu, o nečemu vrlo dobrom o nama, što smo uložili svoje vrijeme i blago u izgradnju stroja koji može preletiti tri milijarde kilometara prostora da bismo istražili Plutonski sustav. Ali, nastavlja on, „teško je slaviti i cijeniti to postignuće u kontekstu stalne rasprave o demotiviranju Plutona“.
