https://frosthead.com

Как Алан Стерн принес Плутон на Землю

Алан Стерн пообещал своим сотрудникам, что их облет Плутона сделает первую полосу « Нью-Йорк Таймс» выше сгиба. Но даже Стерн не ожидал, что это достижение появится в том же заметном месте в 450 газетах 15 июля, на следующее утро после того, как космический корабль «Новые горизонты» взметнулся от Плутона и превратил его навсегда из простой точки света в трехмерный мир с своя личность. «Люди занимаются разведкой», - сказал Стерн, объясняя глобальное увлечение.

Связанный контент

  • Получите взволнован для космических марок этого года
Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Подпишитесь на журнал Smithsonian сейчас всего за $ 12

Эта история - отбор из декабрьского номера журнала Smithsonian.

купить

Люди также вырывают с трудом завоеванный триумф, и какой это был триумф, бросая в солнечную систему устройство, которое не тяжелее, чем умный автомобиль, и заставляя его встречаться более девяти лет и на три миллиарда миль позже с ледяной сферой, меньшей нашей луны., Подвиг снова показал нам, что, пожалуй, единственное, что более удивительно, чем само пространство, - это человеческий разум, который неуклонно настаивает на его понимании.

Стерн, ученый-планетолог, авиационно-космический инженер, заместитель вице-президента по исследованиям и разработкам в Юго-Западном исследовательском институте и главный исследователь миссии «Новые горизонты», нацелился на Плутон десятилетия назад и спроектировал космический корабль для его изучения несколько раз, только чтобы его планы провалились задолго до того, как они достигли панели запуска. Его преследовала определение является одной из причин для сияющего успеха этой миссии, но определение также качества разделяют многие сотни ученых, инженеров и техников, которые работали над проектом на протяжении многих лет. Единственным вкладом Стерна, на самом деле, был его проницательный прагматизм в преодолении финансовых препятствий НАСА и в процессе утверждения миссии, в мире, который полон опасностей, убивающих мечты (см. «Плутоническая любовь», июнь 2015 года). Ветеран НАСА, Стерн, воплотил в жизнь идею, выходящую за рамки классической инженерной эстетики «меньше значит больше». Думайте о ней, как о том, что меньше - это больше всего.

Чтобы быстро добраться до Плутона, космический корабль должен был быть легким. Он весил всего 1054 фунтов при запуске. Семь бортовых научных приборов, которые имели длинный список задач, включая картографирование Плутона и его самой большой луны, получение изображений высокого разрешения и цветных изображений, изучение его геологии и состава, измерение солнечного ветра и обнаружение пыли, - занимают всего 66 фунтов. Чтобы космический корабль был легким, приборы должны были быть эффективными. Все приборы работают всего на 28 Вт, что недостаточно для питания лампочки.

Снимок, сделанный 14 июля 2015 года, с улучшенным цветом, с высоким разрешением, изображает рельефы Плутона. Многие из рельефа имеют свои отличные цвета. (SWRI / JHUAPL / NASA) Художественная концепция исследования «Новых горизонтов» приближается к Плутону в июле 2015 года. Маленькая сфера - Харон, самый большой из пяти известных лун Плутона. (SWRI / JHUAPL) На этом снимке запечатлен слой высокогорной дымки Плутона (синим цветом), предположительно вызванный инициированными солнечными лучами химическими реакциями азота и метана. (SWRI / JHUAPL / NASA) Обширная белая область на этом изображении с высоким разрешением - это «сердце Плутона». Называется оно Sputnik Plunum, оно богато азотом, окисью углерода и метановыми льдами. (SWRI / JHUAPL / NASA) На этом снимке, сделанном около заката на ближайшем заходе космического корабля к Плутону 14 июля 2015 года, изображена обширная ледяная равнина, Планет Спутник, по бокам с западами скалистые горы высотой 11 000 футов, а на востоке - изрезанная местность. видимыми ледниками. Также на горизонте видны более десятка слоев пыли, которые составляют атмосферу Плутона. (SWRI / JHUAPL / NASA) Космический корабль «Новые горизонты» стоит в Космическом центре им. Кеннеди, после чего в январе 2006 года его запустили с девятилетней миссией в Плутон. (NASA) Главный исследователь New Horizons Алан Стерн (второй слева) стоит с четырьмя членами своей команды сразу после обнародования изображения Плутона крупным планом. (© Майкл Солури) Строгий в моменты после открытия (© Michael Soluri) Команда Плутона «Новые горизонты», возглавляемая (на первом плане слева) фонтаном Глена, Алисой Боуман, Аланом Стерном и Гарольдом Уивером (© Michael Soluri)

«Господи, чертова машина сработала - она ​​действительно сработала», - говорит об успехе миссии старший куратор Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского университета Дэвид ДеВоркин. «Как он справился? Я имею в виду, это что-то вроде дзен… Такая концентрация и пристальное внимание ко всем возможным планам на случай непредвиденных обстоятельств для всего, что может пойти не так. собрать 50 гигабит данных, что в 5000 раз больше данных, собранных зондом Mariner 4, когда он пролетел над Марсом в 1965 году, возвращая первый в мире вид крупным планом этой планеты.

Еще в 1990-х годах, во время планирования другой миссии Плутона, которая так и не достигла цели, Стерн разработал умную стратегию перевода космического корабля в спящий режим на длительные периоды времени, уменьшая количество людей, необходимых для пилотирования и наблюдения за кораблем, и существенно экономить на эксплуатационных расходах. Новые горизонты заимствовали эту стратегию. После успешного повышения силы тяжести Юпитера, New Horizons провели 1892 из 3058 дней спячки. Точно так же Стерн решил во время полета пролететь над космическим кораблем, ориентируясь исключительно на его цель, чтобы получить как можно больше ценных данных, и лишь позднее направил аппарат обратно на Землю, чтобы передать эти данные домой. Это не означало немедленного вознаграждения, и даже сейчас информация поступает очень медленно, потому что он упаковал менее мощный передатчик и меньшую антенну, чтобы сэкономить на затратах и ​​весе.

Потрясающая первая фотография поверхности Плутона показывает горы, которые поднимаются на 11 000 футов - удивительный сюрприз для астрономов, потому что азотный лед, который покрывает большую часть поверхности Плутона, должен разрушиться под действием собственного веса. Спустя восемь недель, после выходных Дня Труда, «Новые горизонты» обнаружили древние кратеры Плутона, гладкие яркие равнины, густые гребни и дюны, неожиданное объединение ландшафтов, найденных в других местах Солнечной системы, в том числе на Марсе и луне Юпитера в Европе. Есть признаки плавных ледников и перекрещенных каналов, вызванных, возможно, жидкостью или слякотью на «планете» (Плутон официально классифицируется как «карликовая» планета, но Стерн все еще называет ее планетой - и кто собирается его остановить? «У астрономов нет полицейских сил», - говорит он. Данные, полученные от инструмента, названного Алисой - его партнерского инструмента Ральфа, - обнаружили атмосферу, богатую азотом, достигающую тысячи миль над поверхностью Плутона. На излюбленном изображении Стерна, снятом через 15 минут после ближайшего приближения, отдельные, четкие пики выступают в дымку над самим собой, образованные четкими концентрическими кольцами. Последние данные не поступят до конца следующего года. Но после долгого ожидания - 14 лет на планирование миссии и получение одобрения, 4 на создание и тестирование корабля и связанных с ним систем, а также более 9 лет в пути - какой еще год? «Вы должны быть в порядке с отсроченным удовлетворением», - говорит Стерн.

В те ранние дни, прежде чем миссия начала действовать, когда Плутон все еще считался планетой, у Стерна была еще одна хитрая идея. Зонд мог бы достичь своих научных целей с помощью всего лишь шести приборов. Но Стерн не был удовлетворен - должно быть место для еще одного. И поэтому они добавили телескоп дальнего действия с высоким разрешением, который должен был начать наблюдения на шесть месяцев раньше, фотографируя Плутона во время захода на посадку, значительно увеличивая научную отдачу, не увеличивая при этом больших затрат. Эти ранние изображения были также дразнить, что сделало миссию еще более привлекательной для Плутофилов, новых и старых здесь, на Земле. Стерн привлек наше внимание и заставил нас хотеть большего. Теперь мы тоже готовы ждать этого.

Его космическая миссия «Новые горизонты» знакомит нас с первым в мире крупным планом с Плутоном.
Как Алан Стерн принес Плутон на Землю