Pengembaraan planet yang paling jauh dalam sejarah memerlukan sejumlah besar perancangan dan persediaan yang teliti, serta sedikit nasib.
"Kami mula panik pada saat kami sampai ke 2013, terutama lewat tahun 2013, " kata Hal Weaver, saintis projek di misi New Horizons ke Pluto dan seterusnya. "Kami sedar, 'Oh, saya tidak dapat menemui sasaran seterusnya untuk New Horizons.'"
Pada bulan Jun 2014, Teleskop Angkasa Hubble datang untuk menyelamatkan, melihat cahaya pinprick kecil yang perlahan bergerak melintasi langit di rantau ini kapal angkasa New Horizons menuju. Misi, dengan tujuan utama menjelajahi dan mencirikan Pluto, menyampaikan peluang unik untuk mencari objek planet lain di "rantau ketiga" sistem suria yang jauh, Kuiper Belt. Dilancarkan pada Januari 2006, New Horizons tidak membuat pendekatan terdekatnya ke Pluto sehingga lebih daripada sembilan tahun kemudian pada Julai 2015. Jika pasukan itu tidak dapat mencari sasaran baru untuk kapal angkasa, kemungkinannya akan berabad-abad sebelum kapal angkasa lain boleh diluluskan, dibina dan diterbangkan ke luar sistem solar.
"Ia akan mengambil masa yang lama sebelum satu lagi misi di sana, kami merasa bertanggungjawab untuk memastikan bahawa kami melihat di bawah setiap batu, " kata Weaver.
Sekarang, objek sasaran, yang dikenali dengan nama dari Pusat Minor Planet, 2014 MU69, telah diturunkan buat kali pertama. Badan planet yang jauh adalah binari sentuhan bi-lobed, yang bermaksud ia adalah dua objek yang terbentuk secara berasingan dan kemudian perlahan-lahan berlanggar dengan satu sama lain dan menyatu bersama. Lobak yang lebih besar adalah kira-kira tiga kali jumlah yang lebih kecil, dan 2014 MU69 mempunyai warna merah, yang dianggap sebagai hasil radiasi di luar sistem suria. Dari imej awal, pasukan percaya objek itu boleh diliputi dalam ciri-ciri seperti bukit, rabung dan dataran tinggi. 2014 MU69 berputar sekali kira-kira setiap 15 jam, dan nampaknya mengandungi ices eksotik seperti nitrogen atau metana, sesuatu yang akan dilihat para saintis untuk mengesahkan seberapa banyak data mengenai komposisi 2014 MU69 mencapai Bumi.
Imej warna Ultima Thule yang pertama, diambil pada jarak 85, 000 batu (137, 000 kilometer) pada 4:08 Waktu Universal pada 1 Januari 2019, menyoroti permukaan kemerahannya. Di sebelah kiri adalah imej warna yang dipertingkatkan yang diambil oleh Kamera Pengimejan Terlihat Multispectral (MVIC), yang dihasilkan dengan menggabungkan saluran inframerah, merah dan biru berhampiran. Imej pusat yang diambil oleh Long Range Range Imager (LORRI) mempunyai resolusi spasial yang lebih tinggi daripada MVIC dengan kira-kira lima faktor. Di sebelah kanan, warna telah dilapisi ke imej LORRI untuk menunjukkan keseragaman warna cuping Ultima dan Thule. (NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute) Alan Stern, penyiasat utama misi New Horizons dan Pemenang Anugerah Smithsonian Ingenuity, berkata pada sidang akhbar di Laboratorium Fizik Terapan Universiti Johns Hopkins University bahawa pertemuan dengan 2014 MU69 adalah "kejayaan teknikal melebihi apa-apa yang pernah dicuba sebelum ini di ruang angkasa lepas."
"Ia benar-benar saiznya seperti Washington, DC, " tegas Stern dari 2014 MU69, yang kira-kira 21 batu di bahagian terpanjangnya. "Dan ini kira-kira sebagai reflektif seperti kotoran pelbagai taman, dan ia diterangi oleh matahari yang 1, 900 kali lebih baik daripada di luar pada hari yang cerah di sini di Bumi. Oleh itu, kami pada dasarnya mengejarnya dalam gelap pada 32, 000 batu sejam. "
2014 MU69 telah digelar Ultima Thule oleh pasukan New Horizons, frasa Latin yang digunakan oleh orang Rom untuk menerangkan kawasan yang tidak diterokai di utara dan, secara amnya, satu wilayah yang terletak di luar dunia yang diketahui. Ungkapan ini digunakan oleh Virgil dalam puisi Georgics, dan istilah "Thule" mempunyai sejarah sastera yang panjang, yang muncul dalam karya-karya seperti 1730 puisi James Thompson "Autumn", yang disebutkan dalam bab pertama novel Charlotte Bronte Jane Eyre . Versi "Ultima Thule" juga muncul dalam puisi "Dream-Land" oleh Edgar Allan Poe dan dalam karya Vladimir Nabokov.
Walau bagaimanapun, frasa dan nama samaran untuk tahun 2014 MU69 telah mendapat kritikan kerana "Ultima Thule" juga merupakan rantau mitos pada zaman awal Nazi, yang digunakan oleh ahli occultis Jerman Thule Society untuk menggambarkan tanah yang hilang yang merupakan tempat kelahiran bangsa "Aryan." "Ultima Thule" adalah nama samaran yang tidak rasmi untuk 2014 MU69, dan sekarang objek itu telah diterokai dan dicirikan, Kesatuan Astronomi Antarabangsa boleh memulakan proses memberikan objek nama rasmi.
"Istilah Ultima Thule, yang sangat tua, berabad-abad lamanya, mungkin berusia lebih dari 1, 000 tahun, adalah mimpi indah untuk eksplorasi, dan itulah sebabnya kami memilihnya, " kata Stern pada sidang akhbar ketika ditanya mengenai nama samaran itu. "Dan saya akan mengatakan bahawa hanya kerana beberapa orang jahat pernah menyukai istilah itu, kami tidak akan membiarkan mereka merampasnya."
Sementara Pluto flyby mengungkapkan dunia geologi aktif yang luar biasa, dengan glasier-gletser es seperti eksotis seperti karbon monoksida dan metana, dan gunung berapi air es, 2014 MU69 dijangka menyediakan tingkap ke dalam sejarah dan evolusi sistem suria itu sendiri . 2014 MU69 adalah apa yang dikenali sebagai objek Kuiper Belt klasik, yang merupakan badan berais dan berbatu di luar orbit Neptune yang mempunyai orbit yang relatif melingkar, yang bermaksud bahawa tidak seperti Pluto, mereka tidak pernah melintas orbit Neptunus. Pada jarak yang jauh ini, antara 40 dan 50 Unit Astronomi, atau kira-kira 3.5 hingga 4.5 bilion batu dari matahari, objek Kuiper Belt klasik merupakan penduduk yang sangat primitif, hampir tidak berubah sejak subuh sistem suria.
"Oleh kerana orbit semasa [2014 MU69], kami fikir ia telah berada di kedudukan itu untuk 4.6 bilion tahun, dan dalam hal ini ia telah disimpan dalam pembekuan yang mendalam sejak masa pembentukannya, " kata Weaver.
Hakikat bahawa objek adalah perduaan sentuhan membolehkan para saintis mengkaji lebih lanjut bagaimana bahan agregat menjadi objek seperti 2014 MU69 dan terus berkembang dan membentuk planet penuh. "Ini benar-benar menggembirakan untuk melihat kedua-dua binari kenalan yang hampir sempurna ini di habitat asli mereka, " kata Jeff Moore, ketua pasukan geologi dan geofizik untuk New Horizons. "Orang ramai telah berspekulasi untuk jangka masa panjang proses ... bagaimana rumpun primordial awal bersatu untuk membentuk apa yang dipanggil planetesimals, yang merupakan perkara yang pada gilirannya menjadikan planet itu. Tetapi untuk benar-benar melihat perkara-perkara yang konsisten dengan penjelasan yang kita ada dan teori-teori yang kita ada untuk bagaimana bentuk-bentuk ini sangat memuaskan. "
Satu ilustrasi proses pembentukan objek perantaraan kenalan. (NASA / JHUAPL / Swri / James Tuttle Keane) Lebih dari 4 bilion batu dari matahari, 2014 MU69 berfungsi sebagai sisa bahan asli sistem suria yang terbentuk daripada. Stern dipanggil 2014 MU69, "mungkin kapsul masa terbaik yang pernah kita miliki untuk memahami sistem solar kita."
Tidak diketahui sehingga tahun 1990-an bahawa rantau di luar Neptunus tidak kosong, tetapi penuh dengan beratus-ratus ribu objek dalam zon berbeza sistem suria yang kini dikenali sebagai Kuiper Belt, yang dinamai ahli astronomi Belanda-Amerika Gerard Kuiper, yang meramalkan kewujudan rantau ini beberapa dekad terdahulu. Penemuan Eris pada tahun 2003, sebuah planet kerdil di Kuiper Belt tentang saiz yang sama seperti Pluto, selanjutnya mendedahkan kepentingan rantau ketiga ini dan pengaruhnya terhadap pembentukan dan evolusi semua yang mengorbit matahari.
Walaupun mudah untuk memikirkan planet-planet di dalam sistem solar yang terbentuk di orbit yang kini berada di sini, para astronom kini tahu bahawa ini tidak berlaku. Planet-planet gergasi itu telah memindahkan ke dalam dan belakang ke luar kerana sistem solar telah mengambil bentuk, menjejaskan orbit semua yang lain dan bahkan mengeluarkan beberapa objek dari sistem solar sepenuhnya.
"Selama puluhan tahun pertama sejarah sistem suria, Musytari dan Saturnus masuk ke tarian aneh ini yang menyebabkan banyak kekacauan di orbit semua planet gergasi, " kata Weaver. "Jupiter mungkin hampir sama dengan orbit Mars dan kemudian keluar lagi. Kami fikir bahawa Neptunus dan Uranus sebenarnya membalikkan tempat. ... Dan itu menggerakkan periuk dalam sistem suria, akhirnya berakhir dengan apa yang kita ada hari ini. "
Walaupun periuk itu kacau, para astronom percaya bahawa beberapa objek di Kuiper Belt seperti 2014 MU69 dilemparkan ke dalam lorong elips yang melampaui matahari sebelum terbang kembali ke alam jauh. Hari ini kita memanggil benda-benda komet ini, dan ketika seseorang mendekati matahari, ices di dekat permukaan dipanaskan dan menyematkan menjadi gas, membentuk "koma" atau bola gas yang mengelilingi inti berbatu komet, yang disebut nukleus.
"Pada bila-bila masa kita melihat komet kita perlu ingat bahawa mereka pasca-toast, " kata Moore. "Mereka telah digoreng dan terbakar dan terbakar di bawah sinar matahari, dan mereka memusnahkan contoh bekas objek Kuiper Belt. Dan dengan itu dapat keluar dan melihat objek Kuiper Belt yang murni memberitahu kita sekarang bahawa sesungguhnya hubungan binari benar-benar berbentuk, dan mungkin apabila kita melihat komet kita melihat versi yang lebih kecil daripada binari kenalan yang sangat rosak. "
Pada masa ini, hanya kira-kira satu peratus daripada data yang disimpan di New Horizons telah diterima oleh pasukan sains di lapangan. Kapal angkasa akan menghantar data ke Bumi untuk 20 bulan akan datang, mendedahkan lebih banyak mengenai topografi dan komposisi MU69 2014. Sementara itu, New Horizons akan meneruskan penerbangannya ke arah tepi sistem suria pada kira-kira 30, 000 mph - namun hari penerokaannya belum selesai.
"Kapal angkasa berada di puncak kesihatan, " kata Stern, sambil menambahkan bahawa New Horizons mempunyai kuasa yang mencukupi dalam penjana thermoelectric radioisotopnya (RTG) untuk beroperasi selama 15 hingga 20 tahun lagi. Kerajinan ini dapat meneruskan operasi sains ke sekitar 2.5 kali jaraknya saat ini dari matahari, dan ia memiliki cukup bahan bakar untuk membakar tujunya untuk mengubah arah ke objek lain. (Pasukan New Horizons perlu melakukan pelbagai lintasan lintasan yang membawa kepada flyby 2014 MU69.) Semasa ia terus terbang ke arah tepi sistem solar, New Horizons akan memerhatikan badan-badan planet tambahan untuk belajar, sama ada oleh memerhatikan mereka melalui kamera teleskopiknya atau, jika kita bernasib baik, dengan terbang berhampiran objek lain.
"Kunci sains yang kita lakukan adalah sama ada ia mengkaji objek dari jarak jauh dengan teleskop kami, atau sama ada sains di Kuiper Belt juga akan termasuk satu lagi terbang, " kata Stern. "Dan saya tidak dapat memberikan jawapan pada hari ini, kerana kita tidak tahu."
Buat masa ini, pasukan itu berharap untuk menerima data yang tersisa di kapal angkasa untuk mengetahui lebih lanjut mengenai 2014 MU69, dunia yang paling jauh dan purba yang pernah diterokai.
