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New Horizons è una sonda spaziale sviluppata dalla NASA per l'esplorazione di Plutone e del suo satellite Caronte che ha raggiunto il 11:49 UTC del 14 luglio 2015_1

Info

New Horizons è una sonda spaziale sviluppata dalla NASA per l'esplorazione di Plutone e del suo satellite Caronte. Il lancio è avvenuto il 19 gennaio 2006 dalla base di Cape Canaveral.

Con una velocit� di 58 536 km/h (circa 16,26 km/s), raggiunta allo spegnimento del terzo stadio, è l'oggetto artificiale che ha raggiunto la velocit� maggiore nel lasciare la Terra.

Ha raggiunto Plutone il 14 luglio 2015 alle 13:49.57 (ora italiana).

La missione prevede che la sonda continui poi il viaggio nella fascia di Kuiper per inviare dati alla Terra sulla fascia. L'obiettivo primario è di studiare la geologia e la morfologia del pianeta nano Plutone e del suo satellite Caronte, creare una mappa della superficie dei due corpi celesti e analizzarne l'atmosfera. Altri obiettivi sono lo studio dell'atmosfera dei due corpi celesti al variare del tempo, l'analisi ad alta risoluzione di alcune zone di Plutone e Caronte, l'analisi della ionosfera e delle particelle cariche, la ricerca di atmosfera attorno a Caronte, lo studio dei quattro satelliti minori Stige, Notte, Cerbero e Idra, la ricerca di eventuali satelliti o anelli sconosciuti e possibilmente l'analisi di un ulteriore oggetto della fascia di Kuiper.

La sonda contiene una parte delle ceneri di Clyde Tombaugh (l'astronomo che nel 1930 scoprì Plutone), un cd-rom con i nomi di 434 mila persone che si sono iscritte al progetto, due monete, due bandiere degli Stati Uniti e un francobollo del 1991 che recita: �Plutone: non ancora esplorato�.

La missione

Il lancio di New Horizons era pianificato per il 17 gennaio 2006 con una finestra di lancio di 07:06-09:06 (UTC) (2:06-4:06 EST) ma le condizioni meteo avverse spinsero il controllo missione a rinviare il lancio. La sonda è stata lanciata il 19 gennaio 2006 alle 14:00 EST dalla piattaforma 41 della Cape Canaveral Air Force Station, Florida, a sud del complesso di lancio Space Shuttle n�39, con un terzo stadio Star 488 aggiunto per fornire la necessaria potenza per raggiungere la velocit� di fuga richiesta. Erano state previste altre opportunit� di lancio nel febbraio del 2006 e nel febbraio del 2007, ma solo i primi 23 giorni della finestra del 2006 avrebbero permesso il fly-by di Giove. Qualsiasi lancio al di fuori di quel periodo avrebbe obbligato la sonda a seguire una traiettoria più lenta direttamente verso Plutone, ritardando l'incontro con il pianeta nano di 2-4 anni.

La sonda ha quindi fatto rotta per Giove, che è stato raggiunto nel febbraio del 2007 e il cui campo gravitazionale è stato sfruttato per una manovra di fionda gravitazionale. Il sorvolo ravvicinato del pianeta è stato comunque sfruttato per eseguire osservazioni scientifiche, in particolare un rapido monitoraggio dell'atmosfera gioviana e dell'attivit� vulcanica su Io. La campagna osservativa è durata quattro mesi ed ha quindi preceduto e seguito l'incontro. Inoltre sono state coinvolte nell'osservazione a distanza altre sonde in missione nello spazio profondo, tra cui la sonda europea Rosetta.[3]

Il viaggio della sonda verso Plutone prevede una traiettoria di 2,5� al di fuori del piano dell'eclittica. Era stata anche avanzata l'ipotesi di poter sorvolare Centauro durante la fase di viaggio[4] ed era stato indicato il 2010 come periodo probabile per l'incontro che ad ogni modo non ha avuto luogo. Nella fase di avvicinamento a Plutone la sonda transiter� in prossimit� del punto lagrangiano L5 dell'orbita di Nettuno che ospita degli asteroidi troiani.

L'attraversamento del sistema di Plutone avverr� nel luglio 2015. Le osservazioni inizieranno sei mesi prima del sorvolo di Plutone e per 150 giorni consentiranno di ottenere una risoluzione superiore a quella del telescopio Spaziale Hubble. Le osservazioni continueranno per due settimane dopo che la sonda avr� oltrepassato il pianeta nano. Le analisi includeranno una mappatura a lungo raggio a 40 km di risoluzione di Plutone e di Caronte, che avverr� 3,2 giorni dopo il sorvolo degli oggetti. Durante le osservazioni, sfruttando la rotazione dei due corpi, si potr� ottenere una mappa priva di zone d'ombra. è previsto che l'avvicinamento a Plutone avvenga a 11 km/s fino ad una distanza di 9 600 km, mentre quello di Caronte avverr� a 27 000 km; questi parametri possono tuttavia subire modifiche durante la missione. Durante il fly-by le strumentazioni riprenderanno le immagini con una risoluzione massima di 25 m/pixel, a 4 colori, una mappa globale con risoluzione di 1,6 km, nella banda dell'infrarosso una mappa da 7 km/pixel globalmente o localmente di 0,6 km/pixel, per poter definire l'atmosfera dei pianeti.

Dopo il passaggio nel sistema di Plutone la New Horizons continuer� verso la fascia di Kuiper e dovrebbe incontrare uno o più oggetti dal diametro di 50/100 km sui quali svolger� misure simili a quelle svolte su Plutone. Le possibilit� di manovra sono limitate e quindi questa fase della missione è limitata dal numero di oggetti della fascia di Kuiper verso cui la sonda potr� essere utilmente indirizzata durante il cammino.

Nel 2004 la missione subì un brusco rallentamento a causa di un temporaneo arresto dei Los Alamos National Laboratory dove veniva prodotto il plutonio-238 che sarebbe stato utilizzato per alimentare la sonda. Il problema è stato in seguito risolto e la missione è continuata. I generatori sono in grado di fornire 225 W di potenza mentre la sonda ne richiede circa 190; tenendo conto dei ritmi di decadimento del plutonio la sonda dovrebbe funzionare fino al 2025, quando si trover� a 50-60 UA di distanza dal Sole.

Sorvolo di Plutone

Il sorvolo di Plutone alla distanza minima di 12.472 km dalla superficie alla velocit� di 49.000 km/h è avvenuto con successo alle 11:49 UTC del 14 luglio 2015; la telemetria di conferma è arrivata sulla terra alle 02:52 del 15 luglio 2015, dopo circa 22 ore di silenzio radio programmato iniziato alcune ore prima del passaggio ravvicinato, in quanto il puntamento degli strumenti verso il sistema di Plutone impediva il puntamento dell'antenna verso la Terra. L'ultima immagine inviata a Terra prima della chiusura dei contatti radio è stata scattata a una distanza di 768.000 km il 13 luglio 2015, ed ha una risoluzione di circa 3,5 km/pixel, a fronte di una risoluzione massima di 0,076 km/pixel per le foto del massimo avvicinamento.

Le telemetrie indicano che tutti i sistemi della sonda sono in perfetto stato dopo il sorvolo; era stata calcolata una probabilit� di 1:10.000 che durante il sorvolo a bassa quota New Horizons potesse impattare dei detriti che, danneggiandolo o distruggendolo, avrebbero impedito di ricevere a Terra i dati e le foto del sorvolo.

Ultima immagine scattata prima del silenzio radio, il 13 luglio 2015, quando New Horizons era a 768.000 km di distanza da Plutone (risoluzione 3.5 km/pixel)

Le osservazioni di Plutone, effettuate con LORRI e Ralph, sono iniziate 6 ore prima del punto di avvicinamento minimo ed erano mirate al rilevamento di eventuali anelli o ulteriori satelliti (fino ad un diametro di 2 km) così da coordinare le manovre e la pianificazione delle osservazioni. Le riprese a lungo raggio includono una mappatura di Plutone e Caronte (con risoluzione di 40 km) per 3,2 giorni. Le osservazioni saranno ripetute per cercare cambiamenti dovuti alle nevi o al criovulcanismo. Tramite misurazioni di radiometria si potranno ricavare dati sulla temperatura.

Durante il sorvolo, LORRI dovrebbe essere stato in grado di ottenere immagini selezionate con risoluzione di 60 m/px (la minima distanza della sonda dal pianeta nano è stata di circa di 12500 km)[24], e il MVIC potrebbe aver ottenuto mappe del lato illuminato a 4 colori con una risoluzione di 1,6 km. Entrambi gli strumenti hanno cercato di sovrapporre le aree riprese per formare immagini stereoscopiche. Nel frattempo Alice ha caratterizzato l'atmosfera, sia per le emissioni di molecole atmosferiche che dall'occultamento delle stelle sullo sfondo.

Durante e in seguito all'avvicinamento minimo, gli strumenti SWAP e PEPSSI hanno campionato l'alta atmosfera e i suoi effetti sul vento solare, mentre VBSDC ha cercato polveri, ha ricavato il tasso di collisione con meteorite ed eventuali anelli. REX si è occupato delle analisi radio attive e passive: le stazioni a Terra hanno trasmesso un potente segnale radio mentre la sonda passava dietro al disco di Plutone. I sistemi di telecomunicazione della sonda hanno rilevato la perdita e la successiva riacquisizione del segnale quando essa è riemersa dall'altro lato del pianeta. Tramite la misurazione di questi tempi si ricaver� il diametro del pianeta, la densit� atmosferica e la sua composizione per mezzo dei pattern di attenuazione e rafforzamento. Anche lo strumento Alice potrebbe effettuare questa misurazione utilizzando la luce del Sole al posto di un segnale radio. Questo esperimento è stato il primo ad utilizzare un segnale proveniente dalla Terra, mentre precedentemente veniva inviato il segnale dalla sonda verso la Terra (in questo caso invece non è possibile a causa della distanza). Inoltre, è stata misurata la massa del pianeta e la sua distribuzione per mezzo dell'effetto Doppler del segnale radio provocato dalle modifiche all'accelerazione della sonda generate dal campo gravitazionale del pianeta.

Il lato notturno è stato visibile tramite la luce solare riflessa da Caronte, che illuminer� anche eventuali anelli.

Inizialmente verranno trasmesse delle immagini compresse (ossia di qualit� bassa) che saranno selezionate dal team scientifico per la pubblicazione. Le immagini non compresse, invece, impiegheranno diversi mesi per la trasmissione, in base al traffico dati presente sul Deep Space Network.