نيو هورايزونز

صورة ملونة لكوكب بلوتوالتقطتها المركبة فيسبعة يوليو2015

نيوهورايزونز (بالإنجليزية: New Horizons)‏ هومسبار روبوت تابع لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) مرسل إلى الكوكب القزم بلوتو، وحلق منذ 19 يناير 2006 بسرعة فائقة، صوب أطراف المجموعة الشمسية. وهوأول المركبات الفضائية التي سيمكن بواسطتها دراسة بلوتووأقماره، وكذلك دراسة حزام كايبر المتكون من بتر ثلجية تحيط بالمجموعة الشمسية.

انطلقت من الأرض في 19 يناير 2006 ووصلت المركبة الفضائية نيوهورايزونز لكوكب بلوتوفي تاريخ 13 يوليو2015. وبذلك يصبح أول مسبار فضائي يحلق فوق الكوكب. وتخطط ناسا دراسة المزيد من التفاصيل لهذا الكوكب عن طريق هذا المسبار.

تاريخ الكوكب

يرجع تاريخ اكتشاف كوكب بلوتوإلى عام 1930 عن طريق عالم الفلك الأمريكي كلايد تومبو. وكان من بين المشروعات التي ستقوم بها مركبة فوياجر 1 بعد تحليقها فوق كوكب زحل في عام 1980 . ولكي يصل فوياجر 1 إلى بلوتوكان لازما زيادة سرعته عن طريق استخدام جاذبية زحل للوصول إليه (أنظر ديناميكا فضائية) . ووصل فوياجر 1 بالعمل إلى كوكب بلوتوفي بداية شهر مارس من عام 1986 ثم تعداه إلى الفضاء خارج المجموعة الشمسية.

معلومات المركبة

مركبة نيوهورايزونز هي أول مهمة لوكالة ناسا من ضمن فئة New Frontiers program، وهي أكبر حجمًا وأكثر تكلفة من Discovery Program ولكنها أصغر من Flagship Program. وبلغت تكاليف المهمة (بما في ذلك المركبات الفضائية وأجهزة الفحص ومركبة الإطلاق، وعمليات البعثة، وتحليل البيانات، والتعليم، والتوعية العامة) حوالي 650 مليون دولار على مدى 15 عاما (من 2001 إلى 2016). بُنيت هذه المركبة في معهد ساوث ويست للأبحاث، وكان مختبر الفيزياء التطبيقية للمركبة في جامعة جونز هوبكين. وهذه المركبة مزودة بعدة كاميرات ومعدات فهمية منها مطياف تشتيت الضوء وأجهزة استشعار لرصد الغبار وحالة البلازما بغرض دراسة جيولوجيا كوكب بلوتووقمره شارون، ورسم خرائط لهجريب سطحيهما ودرجة الحرارة والغلاف الجوي والأقمار الأخرى. يستغرق إرسال إشارة لاسلكية إلى المركبة الفضائية نيوهورايزونز نحوأربعة ساعات ونصف الساعة، حيث تبعد عن الأرض مسافةخمسة مليارات كيلومتر.

لقد كان الهدف من الرحلة هواكتشاف كواكب أُخرى غير مُكتشفة في مدار المجموعة الشمسية. وحينما انطلقت المركبة كان تصنيف بلوتولا يزال يصنف بأنه كوكب، ولكن أُعيد تصنيفه في وقتٍ لاحق من قبل الاتحاد الفلكي الدولي فجُرد بلوتومن لقب كوكب ومن كونه الكوكب التاسع من كواكب المجموعة الشمسية وبات كوكبا قزمًا بعد حتى اكتُشف أكثر من ألف من أمثاله منذ اكتشافه ضمن حزام كايبر. في حين حتى بعض العاملين في بعثة المسبار نيوهورايزونز من ضمنهم آلان ستيرن اختلف برأيه عن ما قرره الاتحاد الفلكي الدولي بأن كوكب بلوتوهوالكوكب التاسع في كواكب المجموعة الشمسية.

تحتوي المركبة على عدد من الأمور:

أوقية واحدة (30 غرام) من رماد جثة العالم الفلكي كلايد تومبولإحياء ذكرى اكتشافه كوكب بلوتوفي عام 1930.
أسماء 430 ألف شخص، الذي سجلوا أسماءهم في مشروع "أوفد اسمك إلى بلوتو".
صور لجميع الفهماء والباحثين المشاركين في مهمة المسبار نيوهورايزونز.
جزء من أرض المسقط الذي أطلق منه المسبار في ولاية فلوريدا الأمريكية.
جزء من أرض المسقط الذي بُني فيه المسبار في ولاية ميريلاند.
جزء من المركبة SpaceShip One، أول مركبة فضائية مأهولة بتمويل خاص.
فهمان للولايات المتحدة الأمريكية.
طابع بريدي عليه إعلان من عام 1991، خط عليه "بلوتو: لم يُستكشف بعد".

الإطلاق

كان من المقرر إطلاق المركبة في 11 يناير 2006، لكن تأخر الاطلاق في بادئ الأمر حتى 17 يناير للسماح بعمليات فحص للصاروخ. ولكن بسبب الظروف الجوية تأخر الإطلاق إلى يوم 19 يناير 2006.

استغرقت المركبة الفضائية نيوهورايزونز تسع ساعات فقط للوصول إلى مدار حول القمر. واستطاعت المركبة التقاط أول صور لكوكب المشتري في أربعة سبتمبر 2006. أما أول صور لكوكب بلوتومن نيوهوريزون فأخذت بين 21-24 أيلول/ سبتمبر 2006.

في 28 فبراير 2007 ، مرَّ المسبار بجانب كوكب المشتري، بمساعدة قوة الجاذبية والمقلاع الجاذبيّ للتسارع. وصل إلى مقربة من المشتري بسرعة 21 كيلومترًا في الثانية وابتعد عنه بسرعة 25 كيلومترًا في الثانية. أدى هذا التسارع إلى توفير ثلاث سنوات حتى الوصول إلى بلوتو

وأصبحت في ديسمبر 2009 أقرب إلى بلوتومنها إلى الأرض، وذلك على مسافة 3.436 مليار كيلومتراً من الشمس وتبعد عن الأرض مسافة 2 مليار كيلومتر. وصلت المركبة لأدنى مسافة من بلوتوفي 14 يوليوعام 2015 على مسافة 12472 كم من سطح الكوكب بعد رحلة طويلة تمتدتسعة سنوات. وحلقت المركبة بسرعة15.41 كيلومتر بالثانية (59400 كيلومتر في الساعة)، مما يجعلها أسرع آلة صنعها الإنسان حتى الآن.

الهدف من البعثة

انطلاق بعثة نيوهورايزونز في 19 يناير 2006.

Start of New Horizons على صاروخ حامل أطلس 5

الهدف من إرسال المسبار لكوكب بلوتوهومن أجل دراسة الكوكب وحزام كايبر والتحولات المبكرة التي حصلت في النظام الشمسي. بالإضافة لدراسة سطح ومناخ كوكب بلوتووأقماره، كذلك دراسة الأجسام الموجودة في حزام كايبر. وسوف يجمع المسبار هورايزونز البيانات أكثر من 5000 مرة للكوكب على عكس ما قامت به المركبة ميرنير في كوكب المريخ.

من بين الأسئلة التي يُريد الفهماء فهم إجابتها هي عن مناخ الكوكب وتحركاته، وكيف هوسطحه،يا ترى؟ وعمَّا إذا كانت هناك تراكيب جيولوجية كبيرة وما هوتأثير الرياح الشمسية على كوكب بلوتو.

من الأهداف المهمة التي يُريد العُلماء معهدتها هي:

خريطة لسطح بلوتووقمره الأكبر شارون.
الوصف الجيولوجي والمورفولوجي لبلوتووشارون.
فهم طبيعة الغلاف الجوي لكوكب بلوتو.
فهم حال الغلاف الجوي حول القمر شارون.
البحث عن حلقات الأقمار وعن ما إذا وُجدت أقمار إضافية أُخرى.
التحقيق أكثر عن الأجسام الموجودة من ضمن حزام كايبر.

المصدر الكهربائي

مولد الطاقة العامل بالبلوتونيوم-238 قبل هجريبه في المركبة الفضائية.

زودت المركبة الفضائية (المسبار) نيوهورايزونز بمولد نظائر مشعة يحتوي على 10.9 كيلوجرام من البلوتونيوم-238 من نوع GPHS-RTG . يحتوي هذا المولد على 18 وحدة جميع منها يحتوي على أربعة كبسولات في جميع واحدة 151 جرام من أكسيد البلوتونيوم (PuO₂). وقد قام مختبر لوس آلاموس الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية بإعداد الكابسولات وما فيها من أكسيد البلوتونيوم .

الخواص الإشعاعية للبلوتونيوم-238 تجعله يتحلل إشعاعيا مع إصدار حرارة كبيرة ؛ يمكن استخدامها في إنتاج التيار الكهربائي بواسطة مزدوجة حرارية كهربائية.

توقفت الأعمال الخاصة بإنتاج وحدة البلوتونيوم لنيوهورايزونز في مختبر لوس آلاموس الوطني في أواسط عام 2004 حيث اشيعت شائعات عن اختفاء أقراص مدمجة عليها معلومات سرية من المختبر. بهذا تأخر المشروع حيث حتى عدم إمداد المركبة بالطاقة الكافية تجعلها لا تفي بكل البحوث المرغوب معهدتها من البعثة إلى بلوتو. ولكن التفتيش الذي تم في مختبرات لوس آلاموس تم سريعا بحيث استؤنفت عمليات تجهيز كبسولات البلوتونيوم بعد وقت قصير.

وفي نهاية 2005 قام مختبر لوس آلاموس الوطني بتوريد بطارية البلوتونيوم إلى ناسا وتم وضعها في المركبة الفضائية نيوهورايزونز ؛ إلا حتى عدد كبسولات البلوتونيوم كانت أقل من العدد المخطط له.

كان من المخطط حتى تكون قدرة التوليد الكهربائي بكمية البلوتونيوم الأصلية عند بدء الرحلة بمقدار 285 واط ونحو225 واط عند الوصول إلى بلوتوفي عام 2015 (تنخفض الطاقة الناتجة من التحلل الإشعاعي للبلوتونيوم خلال وقت الرحلة). وبعد مناقشات وحسابات مع وزارة الطاقة الأمريكية المسؤولة عن كبسولات البلوتونيوم اتضح حتى طاقة البطارية عند الوصول إلى بلوتوستكون 190 واط . وكان ذلك كافيا للقيام بالبعثة على الوجه الأكمل (حيث كانت قدرة 182 واط هي أقل قدرة ممكنة لإتمام البعثة). تكفي قدرة 190 واط عمل مسبار الفضاء نيوهورايزونز حتى عام 2025.

بعد فحص مولد النظائر المشعة (الذي يعمل بالبلوتونيوم-238) في أكتوبر 2005 وإجراء الاختبارات عليه تبين حتى المولد ينتج طاقة أكبر في الواقع مما قدرته الحسابات . فكانت قدرته عند بدء البعثة 240 واط، وعند الوصول إلى بلوتوستكون نحو200 واط، مع إنتاجه جهدا كهربائيا مقداره 30 فولت ذوتيار مستمر لتشغيل أجهزة المسبار الفضائي. ومن المسائل المستجدة في مولد النظائر المشعة العامل على المسبار الفضائي أنه لا يحمل مركمات تزيد من وزنه.

لقاءات بلوتووشارون

بلوتوبالكامرتين لوري ورالف 13. يوليو2015

المرور ببلوتو، صور متحركة.

مراحل المرور بنظام بلوتووتوابعه

في يوم 14 يوليو2015 وصلت المركبة نيوهورايزونز الكوكب القزم بلوتووتعدته بسرعة تبلغ 14.5 كيلومتر/ الثانية. وقد بدأت مشاهدات نظام بلوتووشارون قبل نحو150 يوم من اللقاءة . وفي يوم 15 يوليو2015 نشرت ناسا أول صورة ملونة لبلوتووشارون . وقد كانت صور كاميرا LORRI أشد دقة من الصور التى التقطها تلسكوب هابل الفضائي من قبل. وخلال العدة أسابيع التالية تواردت صور عنهما جميع ثلاثة إلى ستة أيام تبين سطح بلوتووسطح تابعه، وقامت ناسا بنشر بعض تلك الصور، كما قامت بعمل عرضا متحركا عن طريق شبك بعض الصور المتتابعة.

في يوم أربعة يوليو2015 ، أي عشرة أيام قبل اللقاءة، أحالت نيوهورايزونز نفسها في حالة سبات عن غير قصد . واعدتها ناسا إلى حالتها الطبيعية فيسبعة يوليو2015 وأصبحت مستعدة للقيام بواجباتها. .

وضمت القياسات والصور التي قامت بها نيوهورايزونز صورا غاية في الدقة لبلوتووشارون بدقة تصل إلى 25 متر/بكسل . وقياس توزيع درجة الحرارة على بلوت وتحليل قياسات جوه الغازي. وطبقا للمخطط مرت المركبة الفضائية نيوهورازونز في تمام الساعة 13:50 حسب توقيت وسط أوروبا من على بعد 12.500 كيلومتر من بلوتو، وفي الساعة 14:04 مرت على بعد 28.800 كيلومتر من شارون.

ثم دخلت نيوهورايزون في طريقها ظل بلوتوحيث حجب ضوء الشمس عنها في الساعة 16:18 ، ثم ظل شارون وقامت بأخذ القياسات التي تبين تخلل أشعة الشمس لجوجميع من الكوكبين لتحليلهما بأجهزتها. واستغرق جميع قياس نحوثلاثة ساعات وأتى ببيانات كثيرة .

ونظرا لكون معدل إرسال الإشارات من نيوهورايزون إلى الأرض كان صغيرا لا يكفي لتتبع الأحداث آنيا فقد سجلت البيانات في خازنة حاسوب سعةثمانية جيجا بايت . وقامت المركبة الفضائية بإرسال البيانات إلى الأرض بعد نحوأسبوع من المرور بالكوكبين. طلبت البيانات الهامة أولا ثم تتابع إرسال قياسات التجارب من أجهزة SWAP وPEPSSI اللتان ترسلان بمعدل بطيء ؛ كما أوفدت بيانات القياسات التي قامت بها فيما بعد.

فيخمسة سبتمبر 2015 بدأت تفاصيل البيانات المخزونة عن المرور بالكوكبين تصل إلى المركز الأرضي. وسوف يستغرق إتمام استقبال البيانات بالتفصيل نحوعام كامل.

صور وفيديو

أول صور ملونة لبلوتووشارون 9أبريل 2015
دوران بلوتومصور بالكاميرا LORRI, مايو/يونيو2015
صورة بلوتووشارون من نيوهورايزونز 11. يوليو2015
جزء من سطح شارون, 14. يوليو2015 وتظهر الفوهات بوضوح.
تفاصيل لسطح بلوتوPlutوتكثر عليه جبال ثلجية . لقطة يوم 14 يوليو2015

بعثة حزام كايبر

بعد العبور بجانب بلوتو، يفترض أن تستمر المركبة نيوهورايزونز بالتوغل في حزام كايبر، المكون من أجسام متجمدة ثليجية وصخور تحيط بالمجموعة الشمسية.

وحيث تتابع المركبة رحلتها لاستكشاف المزيد من أجرام حزام كايبر والطيران قربها على مستوى منخفض، إذ لم يُحدد بعد أي جرم من أجرام حزام كايبر يفترض أن يَتم اختياره للدراسة . ويفترض أن يتم اختياره بحيث يتراوح قطره بين 40 و90 كيلومتر، وسوف يَكون أبيضا أورماديا اللون بالمقارنة بلون بلوتوالمُحمرّ.

مخططوالبعثة من الفيزيائين يبحثون الآن عن أجسام أخرى ضمن حزام كايبر، وكذلك يخططون للقاء المركبة الفضائية Plutonian. ويعد نيوهورايزونز ذوقدرة محدودة على المناورة، والمنطقة المتاحة، كونها قريبة إلى حد ما إلى حواف مجرة درب التبانة، وبالتالي من الصعب مسح الأجسام الخافتة.

الكاميرا Ralph
الكاميرا LORRI
جهاز SWAP
تجربة VBSDC

انظر أيضاً

كويكب 132524 APL
فوياجر 1
فوياجر 2

مراجع

نيوهورايزونز وبلوتو.. حقائق وأرقام - الجزيرة نت

^ "أول صورة وصلتنا من "أبعد عملية استكشاف" بتاريخ البشرية". مؤرشف من الأصل في 03 يناير 2019.
^ "New Horizons to Pluto, Mission Website". US National Aeronautics and Space Administration (NASA). 2 July 2015. مؤرشف من الأصل في 02 مايو2019. اطلع عليه بتاريخ 07 يوليو2015.
^ Chang, Kenneth (July 13, 2015). "A Close-Up for Pluto After Spacecraft's 3-Billion-MileTrip". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 04 أكتوبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 13 يوليو2015.
^ Chang, Kenneth (July 6, 2015). "Almost Time for Pluto's Close-Up". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 09 يوليو2018. اطلع عليه بتاريخ July 6, 2015.
^ Overbye, Dennis (July 6, 2015). "Reaching Pluto, and the End of an Era of Planetary Exploration". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 17 يناير 2018. اطلع عليه بتاريخ July 7, 2015.
^ Chang, Kenneth (13 July 2015). "A Close-Up for Pluto After Spacecraft's 3-Billion-MileTrip". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 04 أكتوبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 13 يوليو2015.
^ Chang, Kenneth (14 July 2015). "NASA's New Horizons Spacecraft Completes Flyby of Pluto". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 16 مايو2018. اطلع عليه بتاريخ 14 يوليو2015.
^ Dunn, Marcia (14 July 2015). "Pluto close-up: Spacecraft makes flyby of icy, mystery world". أسوشيتد برس. مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 2016. اطلع عليه بتاريخ 14 يوليو2015.
^ "NASA's Three-Billion-Mile Journey to Pluto Reaches Historic Encounter". 14 July 2015. مؤرشف من الأصل في 12 فبراير 2019. اطلع عليه بتاريخ 14 يوليو2015.
^ Overbye, Dennis (6 July 2015). "Reaching Pluto, and the End of an Era of Planetary Exploration". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 17 يناير 2018. اطلع عليه بتاريخ 07 يوليو2015.
^ Chang, Kenneth (6 July 2015). "Almost Time for Pluto's Close-Up". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 09 يوليو2018. اطلع عليه بتاريخ 06 يوليو2015.
^ Betz, Eric (23 June 2015). "Why didn't Voyager visit Pluto?". مجلة الفلك. Kalmbach Publishing. مؤرشف من الأصل في 22 أكتوبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 08 يوليو2015.
^ Facebook
^ "Unabashedly Onward to the Ninth Planet". New Horizons website. Johns Hopkins/APL. مؤرشف من الأصل في March 9, 2011. اطلع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2008.
^ عطل في المسبار نيوهورايزونز قبل اقترابه من بلوتو| عالم المنوعات | DW.COM | 06.07.2015 نسخة محفوظة 09 2يناير5 على مسقط واي باك مشين.
^ ناسا تنشر الصور الأولى للاقتراب التاريخي من بلوتو- RT Arabic نسخة محفوظة 03 2يناير6 على مسقط واي باك مشين.
^ "New Horizons launches on voyage to Pluto and beyond". spaceFlightNow. January 19, 2006. مؤرشف من الأصل في March 9, 2011. اطلع عليه بتاريخ December 1, 2010.
^ "To Pluto, with postage: Nine mementos fly with NASA's first mission to the last planet". collectSPACE. مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 29 أكتوبر 2013.
^ "The Everest of Planetary Exploration: New Horizons Explores The Pluto System 2015" (PDF). NASA. مؤرشف من الأصل (PowerPoint Presentation) في 11 فبراير 2017. اطلع عليه بتاريخ 15 أبريل 2015.
^ "Solar System Exploration - New Horizons". NASA. February 27, 2015. مؤرشف من الأصل فيعشرة يناير 2016. اطلع عليه بتاريخ 15 أبريل 2015.
^ New Horizons: Pluto map shows 'whale' of a feature by Jonathan Amos, onثمانية July 2015 (بي بي سي - Science & Environment section) نسخة محفوظة 04 يوليو2017 على مسقط واي باك مشين.
^ "New Horizons Spacecraft and Instruments". NASA. November 10, 2014. مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2019. اطلع عليه بتاريخ 15 أبريل 2015.
^ "New Frontiers Program: New Horizons Science Objectives". NASA - New Frontiers Program. مؤرشف من الأصل في 03 يوليو2017. اطلع عليه بتاريخ 15 أبريل 2015.
^ Deborah Netburn: NASA's journey to Pluto: Here's what might go wrong. In: لوس أنجلوس تايمز 15. April 2015. نسخة محفوظة 07 يونيو2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Raumsonde New Horizons – Der Fehler ist behoben. Bei: Raumfahrer.net. 6. Juli 2015, abgerufen am 6. Juli 2015. نسخة محفوظة 07 نوفمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ NASA’s New Horizons Spacecraft Begins Intensive Data Downlink Phase. ناسا, 2015-09-04. Retrieved on 2015-12-07. (en) نسخة محفوظة 01 مايو2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Alan Stern: Downlink of the New Horizons Browse Data Set Has Begun. 2015-09-10. Retrieved on 2015-12-07. (en)