New Horizons

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La New Horizons è una sonda spaziale sviluppata dalla NASA per l'esplorazione del pianeta nano Plutone e del suo satellite Caronte. Successivamente la missione prevede che la sonda continui lungo la fascia di Kuiper per inviare dati a terra sulla fascia. L'obiettivo primario è caratterizzare la geologia e la morfologia di Plutone e Caronte, creare una mappa della superficie dei due corpi celesti e analizzarne l'atmosfera. Gli altri obiettivi includono lo studio dell'atmosfera dei due oggetti al variare del tempo, analisi ad alta risoluzione di alcune zone di Plutone e Caronte, analisi della ionosfera e delle particelle cariche, ricerca di atmosfera attorno a Caronte, studio dei due satelliti minori Notte e Idra, ricerca di eventuali satelliti o anelli sconosciuti e possibilmente analisi di un ulteriore oggetto della fascia di Kuiper.

Indice

1 Profilo della missione
- 1.1 Cronologia della missione
2 Sonda e sottosistemi
3 Altri progetti
4 Collegamenti esterni

[modifica] Profilo della missione

Il vettore Atlas 5 con la sonda nel sito di lancio.

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 velocità di fuga richiesta. Procederà fino a Giove, che verrà sfruttato nel febbraio 2007 per una fionda gravitazionale che abbrevierà di molto i tempi della missione. Vi erano altre possibili date di lancio di riserva nel febbraio 2006 e febbraio 2007, ma questa date avrebbero imposto alla sonda un volo più lento e solo lanci in gennaio e febbraio 2006 consentivano un sorvolo su Giove. Il flyby su Giove farà parte di un'intensa attività di analisi che coinvolgerebbe molte sonde in quattro mesi. Il volo della sonda verso Plutone prevede una traiettoria di 2.5° al di fuori del piano orbitale del sistema solare. Durante il volo verso Plutone la sonda farà un incontro ravvicinato nel 2010 con un centauro.

L'attraversamento del sistema di Plutone avverrà 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 avrà oltrepassato il pianeta nano. Le analisi includeranno una mappatura a lungo raggio a 40 chilometri di risoluzione di Plutone e di Caronte, che avverrà 3,2 giorni dopo il sorvolo degli oggetti. Durante le osservazioni, sfruttando la rotazione dei due corpi, si potrà 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 9600 km, mentre quello di Caronte avverrà a 27000 km; questi parametri possono tuttavia subire modifiche durante la missione. Durante il flyby 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 7km/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 Horizon continuerà verso la fascia di Kuiper e dovrebbe incontrare uno o più oggetti dal diametro di 50/100 km sui quali svolgerà misure simili a quelle svolte su Plutone. Le possibilità di manovra sono limitate e quindi questa fase della missione è limitata dal numero di oggetti della fascia di Kuiper verso cui la sonda potrà 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 watt 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 troverà a 50-60 unità astronomiche di distanza dal Sole.

[modifica] Cronologia della missione

New Horizons subito dopo il decollo

24 settembre 2005 - La navetta è trasferita a Cape Canaveral dal Goddard Space Flight Center a bordo di un aereo C-17 Globemaster III.
11 gennaio 2006 - Il lancio previsto viene annullato per consentire ulteriori verifiche alla navetta.
16 gennaio 2006 - Il razzo Atlas V si porta sulla rampa di lancio.
17 gennaio 2006 - Il lancio previsto viene annulato per condizioni metereologiche avverse.
19 gennaio 2006 - La sonda viene lanciata con successo alle 14:00 EST (1900 UTC) dopo un breve ritardo causato dalla presenza di nuvole.
Aprile 2006 - Sorvolo di Marte.
Febbraio 2007 - Sorvolo di Giove ad una distanza di circa 2,3 milioni di kilometri.
14 luglio 2015 - Sorvolo di Plutone e Caronte.
2015-2020 - Possibile sorvolo di uno o più oggetti della fascia di Kuiper.

[modifica] Sonda e sottosistemi

La sonda ha la forma di un triangolo con un RTG cilindrico che sporge da un lato del triangolo e un'antenna parabolica da 2.5 metri posizionata sul triangolo. La sonda comunicherà utilizzando la banda X e da Plutone potrà trasmettere 768 bit/s mentre da Giove trasmetterà a 38 Kbit/s. I segnali verranno ricevuti dal Deep Space Network. L'RTG fornirà i 190 Wat previsti fino al 2015 come minimo. Come propellente viene utilizzata l'idrazina che alimenta un motore tipo delta V in grado di fornire 290 m/s dopo il lancio. La sonda è dotata di stabilizzatori lungo i tre assi e lungo le tre possibili rotazioni. Le fotocamere sono montate su un lato della sonda. La sonda includerà 465 kg di combustibile se il volo passerà da Giove e 445 se il volo sarà diretto. Questo vorrebbe dire minor combustibile per il volo nella fascia di Kuiper.

La sonda ha sette strumenti. Il Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) una fotocamera digitale ad alta risoluzione nel campo del visibile. Il Pluto Exploration Remote Sensing Investigation (PERSI) consistente in due strumenti, Ralph telescopio con diverse lunghezze d'onda analizzabili, un CCD per le lunghezze d'onda visibili (MVIC), uno spettroscopio per l'infrarosso (LEISA) e no spettroscopio per l'ultravioletto (Alice). Le particelle ad alta energia sono analizzate dallo strumento (PAM) consistente in SWAP un analizzatore toroidale elettrostatico e PEPSSI un misuratore della vita di volo degli ioni e sensore di elettroni. Il Radio Science Experiment (REX) utilizza un oscillatore molto stabile per effettuare analisi radio sul pianeta nano. Lo student-built dust counter (SDC) è un misuratore di polvere solare installato a bordo della sonda.

Il costo totale previsto della missione è di 650 milioni di dollari. Il preventivo include anche la gestione a terra della sonda. La sonda rimpiazza la missione cancellata Pluto Kuiper Express.