https://frosthead.com

Bagaimana Alan Stern membawa Pluto ke Bumi

Alan Stern menjanjikan rakan sekerjanya bahawa pesawat terbang Pluto mereka akan menjadikan halaman depan New York Times, di atas lipatan. Tetapi Stern tidak mengharapkan pencapaian itu muncul di tempat yang sama di 450 surat khabar pada 15 Julai, pagi selepas kapal angkasa New Horizons yang dimulakan oleh Pluto dan mengubahnya selama-lamanya dari satu titik cahaya ke dunia tiga dimensi dengan identiti sendiri. "Orang menggali penerokaan, " kata Stern dengan cara menjelaskan daya tarik global.

Kandungan Terkait

  • Dapatkan Teruja untuk Setem Ruang Bertema Tahun Ini
Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Langgan majalah Smithsonian sekarang hanya $ 12

Cerita ini adalah pilihan dari terbitan edisi majalah Smithsonian.

Beli

Orang ramai juga menggali kemenangan yang berjaya, dan kejayaan itu, melampaui peranti yang tidak lebih berat daripada kereta pintar merentasi sistem suria dan memilikinya bertemu lebih daripada sembilan tahun dan tiga bilion batu kemudian dengan sfera es lebih kecil daripada bulan kami . Pencapaian ini menunjukkan kepada kita sekali lagi bahawa mungkin satu-satunya perkara yang lebih mengagumkan daripada ruang itu sendiri adalah minda manusia yang terus-terang menegaskan pemahamannya.

Stern, yang merupakan saintis planet, jurutera aerospace, naib presiden bersekutu untuk penyelidikan dan pembangunan di Institut Penyelidikan Southwest dan penyiasat utama misi New Horizons, menetapkan pandangannya pada Pluto beberapa dekad yang lalu dan direka bentuk kapal angkasa untuk mengkajinya beberapa kali sebelum ini, hanya untuk membuat rancangannya longgar sebelum mereka sampai ke launchpad. Kesungguhannya adalah salah satu sebab kejayaan misi ini, namun penentuannya juga merupakan mutu yang dikongsi oleh ratusan saintis, jurutera dan juruteknik yang telah bekerja pada projek tersebut selama bertahun-tahun. Sumbangan tunggal Stern, sebenarnya, adalah pragmatisme yang bijak dalam menavigasi rintangan pembiayaan NASA dan proses kelulusan misi, dunia yang penuh dengan bahaya membunuh mimpi (lihat "Cinta Plutonik, " Jun 2015). Seorang veteran NASA, Stern menumpukan idea yang melampaui estetika kejuruteraan klasik "kurang lebih banyak." Fikirkan ia sebagai yang paling kurang.

Untuk sampai ke Pluto dengan cepat, kapal angkasa terpaksa ringan. Ia menimbang hanya 1, 054 paun pada pelancarannya. Ketujuh instrumen saintifik onboard-yang mempunyai senarai panjang tugas yang termasuk pemetaan Pluto dan bulan terbesarnya, menangkap imej resolusi tinggi dan warna, mengkaji geologi dan komposisinya, mengukur angin matahari dan mengesan habuk-masuk hanya pada £ 66. Untuk kapal angkasa untuk menjadi ringan, peralatan perlu menjadi cekap. Semua instrumen beroperasi pada hanya 28 watt, tidak mencukupi untuk menyalakan mentol lampu.

Diambil pada 14 Julai 2015, imej bertenaga tinggi resolusi tinggi ini menggambarkan bentuk tanah Pluto. Banyak bentuk tanah mempunyai warna tersendiri. (SWRI / JHUAPL / NASA) Konsep baru dari New Horizons menyiasat ketika mendekati Pluto pada bulan Julai 2015. Orb kecil adalah Charon, yang terbesar di lima bulan yang diketahui oleh Pluto. (SWRI / JHUAPL) Gambar ini menangkap lapisan jerebu altitud tinggi Pluto (dalam warna biru), yang dikatakan disebabkan oleh tindak balas kimia yang dimulakan oleh cahaya nitrogen dan metana. (SWRI / JHUAPL / NASA) Kawasan putih yang luas pada imej resolusi tinggi ini adalah "hati" Pluto. Disebut Sputnik Plunum, ia kaya dengan nitrogen, karbon monoksida dan metana. (SWRI / JHUAPL / NASA) Foto ini, yang diambil berhampiran dengan matahari terbenam pada pendekatan kapal angkasa yang terdekat dengan Pluto, pada 14 Julai 2015, menunjukkan dataran yang luas, berair, Sputnik Planum, diapit di barat dengan pegunungan yang berukuran 11, 000 kaki tinggi dan di timur oleh potongan bumi oleh glasier yang jelas. Juga kelihatan, di kaki langit, adalah lebih daripada sedozen lapisan habuk yang membentuk suasana Pluto. (SWRI / JHUAPL / NASA) Kapal angkasa New Horizons terletak di Pusat Angkasa Kennedy sebelum dilancarkan pada Januari 2006 dalam misi sembilan tahunnya ke Pluto. (NASA) New Horizons penyiasat utama Alan Stern (kedua dari kiri) berdiri dengan empat ahli pasukannya selepas pembukaan imej dekat Pluto. (© Michael Soluri) Stern pada saat-saat selepas pembukaan (© Michael Soluri) Pasukan New Horizons Pluto, yang diketuai (di depan, dari kiri) oleh Glen Fountain, Alice Bowman, Alan Stern dan Harold Weaver (© Michael Soluri)

"Tuhan saya, mesin darn bekerja-ia benar-benar bekerja, " kata David DeVorkin, kurator kanan di Muzium Udara dan Angkasa Kebangsaan Smithsonian. "Bagaimana dia menariknya? Maksud saya, itu adalah semacam Zen .... Itu jenis tumpuan dan perhatian yang kuat pada setiap pelan kontingensi yang mungkin untuk segala-galanya yang boleh menjadi salah. "Walaupun, atau lebih mungkin kerana, reka bentuk yang diselaraskan, New Horizons berjaya mengumpul 50 gigabit data, 5, 000 kali lebih banyak data kerana penyelidikan Mariner 4 dikumpulkan apabila ia terbang oleh Marikh pada tahun 1965, memulangkan pandangan yang paling dekat sekali pada planet itu.

Ia kembali pada tahun 1990-an, semasa merancang misi Pluto yang tidak pernah dicapai, Stern menyusun strategi pintar untuk meletakkan kapal angkasa untuk tidur dalam jangka waktu yang lama, mengurangkan jumlah orang yang diperlukan untuk mengintip dan memantau kerajinan, dan menjimatkan banyak kos operasi. New Horizons meminjam strategi itu. Selepas rangsangan yang berjaya dari graviti Jupiter, New Horizons menghabiskan 1, 892 dari 3, 058 hari hibernating. Begitu juga, Stern memutuskan untuk mengekalkan kapal angkasa yang hanya tertumpu pada sasarannya semasa terbang, untuk mendapatkan data yang berharga sebanyak mungkin, dan hanya kemudian menunjuk krafnya kembali ke Bumi untuk menghantar data itu ke rumah. Ia tidak bermakna ganjaran serta-merta, dan kini maklumat itu datang dengan meleleh kerana dia memakan pemancar yang kurang berkuasa dan antena yang lebih kecil untuk menjimatkan kos dan berat.

Foto pertama yang menakjubkan di permukaan Pluto menunjukkan gunung-gunung yang naik 11, 000 kaki-kejutan yang menyenangkan kepada ahli astronomi, kerana ais nitrogen, yang meliputi sebahagian besar permukaan Pluto, harus runtuh di bawah beratnya sendiri. Semenjak lapan minggu kemudian, selepas Hujung Minggu Buruh, New Horizons mendedahkan kawah purba Pluto, dataran terang yang terang, bukit-bukit dan bukit-bukit berkerumun, penggabungan lanskap yang tidak dijangka yang ditemui di tempat lain dalam sistem suria, termasuk di Marikh dan Bulan bulan Jupiter. Terdapat tanda-tanda glasier yang mengalir dan saluran yang disebarkan, mungkin, dengan cairan atau lekuk di "planet". (Pluto secara rasmi diklasifikasikan sebagai planet "kerdil", tetapi Stern masih menyebutnya planet-dan siapa yang akan menghentikannya? "Para astronom tidak mempunyai pasukan polis, " katanya. Data dari instrumen yang digelar Alice-instrumen rakannya ialah Ralph-mendapati suasana yang kaya dengan nitrogen yang mencapai seribu batu di atas permukaan Pluto. Dalam imej kegemaran Stern setakat ini, diambil 15 minit selepas pendekatan yang paling dekat, yang berasingan, puncak puncak yang berbeza ke dalam jerebu di atas, sendiri membentuk cincin sepusat. Data terakhir tidak akan tiba sehingga lewat tahun depan. Tetapi selepas menunggu lama, 14 tahun untuk merancang misi dan mendapatkan kelulusan, 4 untuk membina dan menguji sistem kerajinan dan yang berkaitan, ditambah lebih daripada 9 tahun dalam transit-apa lagi tahun? "Anda mesti OK dengan kepuasan yang tertunda, " kata Stern.

Pada masa-masa awal sebelum misi itu pergi, ketika Pluto masih diklasifikasikan sebagai planet, Stern mempunyai idea lain yang bijak. Siasatan itu dapat memenuhi matlamat saintifiknya dengan hanya enam instrumen. Tetapi Stern tidak puas-mesti ada ruang untuk satu lagi. Dan dengan itu mereka menambah resolusi tinggi, jarak jauh teleskop yang akan memulakan pemerhatian enam bulan lebih awal dengan memotret Pluto semasa pendekatan, sangat meningkatkan pulangan saintifik tanpa menambah banyak kos. Imej-imej awal itu juga menggoda yang menjadikan misi itu semua lebih memikat kepada Plutophiles yang baru dan lama di Bumi. Stern mendapat perhatian kami dan menjadikan kami lebih gemar. Sekarang kita juga bersedia untuk menunggu.

Misi angkasa New Horizons membawa kita pandangan dekat Pluto yang pertama sekali
Bagaimana Alan Stern membawa Pluto ke Bumi