Das Konzept des Künstlers zeigt das Raumschiff New Horizons während seiner Begegnung mit Pluto und seinem Mond Charon im Jahr 2015. Bildnachweis: JHUAPL / SwRI
Seit das Raumschiff New Horizons 2006 die Erde verlassen hat, wissen wir einige Dinge über das Pluto-System, die wir damals noch nicht wussten. Zum Beispiel wurde entdeckt, dass Pluto zwei zusätzliche kleine Monde hat - P4 und P5 - und Alan Stern, Principal Investigator von New Horizons, sagte, dass Pluto möglicherweise ein großes System von Monden hat, die entdeckt werden müssen, wenn sich das Raumschiff nähert. Es gibt auch Kometen, möglicherweise mehr Zwergplaneten und andere Objekte in der Region des Kuipergürtels, in der Pluto umkreist.
"Das ist aufregend", sagte Stern, "aber das ist eine gemischte Geschichte."
Stern sagte dem Space Magazine, dass das Raumschiff möglicherweise auf einen unentdeckten Mond oder ein Kuipergürtelobjekt stoßen könnte und sie ihren Kurs ändern müssten, das größte Problem jedoch winzige Trümmer sind, die durch Einschläge auf die kleineren Monde entstehen könnten.
"Wir könnten 100 Monde von der Größe von P4 haben und sie wären keine signifikante Gefahr", sagte Stern per E-Mail. "Die Gefahr besteht darin, dass Ejekta von diesen Satelliten kommen, wenn sie in Kratern sind, weil die Ejecta ihrer schwachen Schwerkraft entgeht und in die Umlaufbahn um Pluto gelangt."
Auf einer Pressekonferenz auf dem Treffen der Abteilung für Planetenwissenschaften der American Astronomical Society sagte Stern, dass mit all den Trümmern im Kuipergürtel Objekte definitiv getroffen werden. „Wenn Pluto und Charon getroffen werden, haben sie genug Schwerkraft, dass Ejekta einfach über den Planeten fliegt und sekundäre Krater erzeugt. Aber das Auswerfen auf kleineren Monden bringt Scherben und Trümmer in das Pluto-System. “
Stern sagte, die Auswurfgeschwindigkeiten dieser Monde wären vergleichbar mit den Umlaufgeschwindigkeiten. Das bedeutet, dass die Trümmer bei jeder Neigung umkreisen können und sich eine Trümmerwolke um das System befindet, die eine Gefahr für das Raumschiff darstellt.
Das macht Stern und seinem Team Sorgen.
"Mein Raumschiff fährt sehr schnell und selbst ein Treffer von etwas so Kleinem wie einem BB wäre tödlich", sagte er. "Es gibt fast keinen Ort, an dem das Raumschiff getroffen werden könnte, und es wäre in Ordnung."
Laut Stern kann das derzeitige Wissen über die Dichte der Trümmer des Systems nicht beweisen, dass das Raumschiff nicht getroffen wird, und sie werden nicht mehr herausfinden können, bis sie näher kommen.
"Wir gehen an einen neuen Ort und haben keine direkten Hinweise auf Ablagerungen, die eine Aufprallgefahr darstellen könnten", sagte er. "Wir wissen nicht, was wir finden werden, und wir müssen möglicherweise unseren Kurs ändern."
Stern und sein Team prüfen einige alternative Pläne, und ihre Entwicklung ist jetzt von entscheidender Bedeutung.
"Wenn wir eine Begegnung für eine Mission wie diese planen, brauchen Experten buchstäblich Zehntausende von Arbeitsstunden, um diese Sequenz zusammenzustellen und zu testen", sagte er. „Wir müssen sie jetzt planen, um diese Planung abzuschließen. Wir können sie in den letzten Monaten oder Wochen nicht fertigstellen. "
Die Pläne, die in Betracht gezogen werden, heißen SHBOT: Safe Haven Bail Out Trajectory. Sie haben derzeit neun verschiedene mögliche Flugbahnen, je nachdem, was sie finden, wenn sie näher kommen.
Screenshot von Sterns Präsentation mit den neun SHBOT-Trajektorien.
Das Team verwendet außerdem alle verfügbaren Tools - einschließlich ausgefeilter Computersimulationen zur Stabilität von Trümmern, die Pluto umkreisen, riesigen bodengestützten Teleskopen, Sternokkultationssonden des Pluto-Systems und sogar des Hubble-Weltraumteleskops -, um nach Trümmern im Orbit zu suchen.
Stern sagte dem Space Magazine, dass sie die Kameras jeden Sommer auf New Horizons selbst verwenden, wenn sie das Raumschiff „aufwecken“. "LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) hat Pluto bereits seit ungefähr 6 Jahren gesehen!" Er sagte: "Aber wir werden die HST-Resolution erst verabschieden, wenn wir ungefähr 10 Wochen im April 2015 sind. Dann schalten wir die große Anstrengung ein, nach mehr Monden, Ringen usw. zu suchen."
Sie prüfen die Vor- und Nachteile der einzelnen Pläne, damit sie getestet werden können und genauso „kugelsicher“ sind wie der ursprüngliche nominale Flugplan.
Diese alternativen Flugbahnen retten nicht nur das Raumschiff, sondern müssen auch die wissenschaftliche Mission so weit wie möglich erhalten. Die meisten alternativen Kurse bringen das Raumschiff weiter vom Pluto-System weg, aber man bringt es tatsächlich näher an Charon heran, da der Weg dort aufgrund der Schwerkraft und des Clearing-Effekts von Charon möglicherweise klarer ist.
Das Raumschiff wird im Januar 2015 mit wissenschaftlichen Beobachtungen beginnen, wobei die Annäherung an das derzeit am 14. Juli 2015 festgelegte System am nächsten kommt („Tag der Bastille“, sagte Stern, „wenn wir die Tore des Pluto-Systems stürmen!“).
Während der letzten 50 Tage des Anflugs, wenn das Raumschiff Bilder macht und sie zur Analyse zur Erde zurückschickt, kann das Team etwas entdecken und muss die Triebwerke des Raumfahrzeugs abfeuern, um sie auf eine der SHBOT-Trajektorien zu bringen. Die letzte Möglichkeit, den Kurs tatsächlich zu ändern, besteht jedoch 10 Tage vor der Begegnung.
"Danach sind wir zu nah dran und es würde uns der Treibstoff ausgehen und wir könnten das Manöver nicht beenden", sagte Stern.
Während das Team des Mars Science Laboratory während der gefährlichen Landung auf dem Mars „sieben Minuten Terror“ hatte, sagte Stern, dass sie etwas Ähnliches haben. "Wir haben keine sieben Minuten Terror. Wir haben sieben Wochen Spannung. “
