New Horizons Wake-Up! Prossima tappa: Plutone

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Pubblicato Domenica, 07 Dicembre 2014 07:21

Scritto da Elisabetta Bonora

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Dopo un viaggio di 4,8 miliardi di chilometri, la sonda della NASA New Horizons è uscita dal suo ultimo letargo.

Alle 2:53 UTC, il team del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland, ha confermato che la sonda aveva eseguito i comandi pre-programmati, passando da una modalità di sospensione ad "attiva".

Viaggiando alla velocità della luce, il segnale radio da New Horizons, che attualmente si trova a 4,67 miliardi di chilometri dalla Terra e a poco più di 260 milioni di chilometri da Plutone, impiega 4 ore e 26 minuti per raggiungere la stazione del Deep Space Network della NASA a Canberra, Australia. 

#DSS43 now tracking @NewHorizons2015 @NASANewHorizons #wakeup #Pluto http://t.co/mwI5uQVnEB pic.twitter.com/v94pn1kO4l

— CanberraDSN (@CanberraDSN) 7 Dicembre 2014

It's ALIVE! The @NASANewHorizons mission control just received full confirmation at 9:53 p.m ET! Pluto get ready! pic.twitter.com/Gj9lujGU98

— NASA (@NASA) 7 Dicembre 2014

Dal giorno del lancio il 19 gennaio del 2006, New Horizons ha trascorso 1.873 giorni, circa i due terzi del suo viaggio, in ibernazione con periodi variabili da 36 a 202 giorni, una strategia per salvaguardare l'usura dei componenti e ridurre il rischio di errori di sistema.

"Tecnicamente, questa era un'operzione di routine, dato che avevamo usato la sveglia già diverse volte in passato", ha detto Glen Fountain, New Horizons project manager presso l'APL.
"Simbolicamente, però, è una gran cosa. Indica l'inizio delle nostre attività pre-incontro".

La sequenza di wake-up era stata programmato nel computer di bordo nel mese di agosto, quando la sonda aveva superato l'orbita di Nettuno, e si è attivata alle 20:00 UTC del 6 dicembre. Circa 90 minuti più tardi, New Horizons ha iniziato a trasmettere verso la Terra.

Il wake-up è stato celebrato dal team, con la canzone "Where My Heart Will Take Me" del tenore inglese Russell Watson, ricordata da tutti i fan di Star Trek (come me!) per essere la sigla della serie TV "Star Trek: Enterprise" con il capitano Jonathan Archer (Scott Bakula).

Il team di New Horizons trascorrerà le prossime settimane controllando il veicolo spaziale, assicurandosi che sistemi funzionino correttamente e testando le sequenze di comando che guideranno la sonda attraverso il sistema di Plutone.

Con un imaging avanzato in infrarosso e spettrometri in ultravioletto, una fotocamera compatta multicolore, una fotocamera telescopica ad alta risoluzione, due potenti spettrometri di particelle e un rilevatore di polvere spaziale, New Horizons inizierà ad osservare il suo target il 15 gennaio.

Nel dettaglio il playload pesa solo 30,4 chilogrammi e comprende sette strumenti:

• Ralph: un telescopio / spettrometro visibile ed infrarosso per le informazioni colore, composizione e mappe termiche. Comprende: una fotocamera multispettrale nel visibile e vicino IR (MVIC) e il Linear Etalon Imaging Spectral Array (LEISA), uno spettrometro che lavora su lunghezza d'onda corta ed IR.
  
• Alice: uno spettrometro per l'ultravioletto che analizzerà la composizione e la struttura dell'atmosfera di Plutone e cercherà un'atmosfere intorno a Caronte e ad altri oggetti della fascia di Kuiper
  
• REX (Radio Science EXperiment): è un radiometro passivo e misurerà la composizione atmosferica e la temperatura
  
• LORRI (Long Range Reconnaissance Imager): è una fotocamera digitale che indagherà su lunghe distanze, fornirà mappe ad alta risoluzione e dati geologici
  
• SWAP (Solar Wind Around Pluto): è uno spettrometro per il plasma e il vento solare in grado di rilevare il tasso di fuga atmosferica e le iterazioni con il vento solare
  
• PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation): è uno spettrometro di particelle che misurerà la composizione e la densità del plasma (ioni) in fuga dall'atmosfera di Plutone
  
• SDC (Student Dust Counter): costruito e gestito da studenti, misura la polvere dello spazio che interferisce con New Horizons durante il suo viaggio nel Sistema Solare.

Credit: The Boeing Company

L'avvicinamento avverrà luogo il 14 luglio alle 11:50 UTC ma a partire da metà maggio, la sonda sarà già in grado di offrire delle viste di Plutone e delle sue lune migliori di quelle ottenute dal telescopio spaziale Hubble.

L'incontro vero e proprio, però, sarà piuttosto veloce tanto che tutte le osservazioni si concentreranno a partire da 2,5 ore prima a 1 ora dopo, tranne per la mappatura globale che richiederà più giorni (Plutone ha un periodo di rotazione di circa una settimana).

Emily Lakdawalla ha pubblicato sul suo blog una dettagliata time-line:

• Avvicinamento Fase 1: 180 - 100 giorni prima massimo avvicinamento (6 gennaio - 4 aprile; Plutone è 226 - 121 milioni di chilometri).
  SWAP e PEPSSI misureranno la densità del plasma. LORRI controllerà i movimenti di Plutone, Caronte e le lune più piccole. Plutone è appena risolto nelle immagini.
  
• Avvicinamento Fase 2: 100 - 21 giorni prima massimo avvicinamento (4 aprile - 23 giugno; Plutone è 121 - 26 milioni di chilometri).
  Studio del colore, ricerca di satelliti ed anelli. La risoluzione di LORRI sarà già migliore di quella di Hubble ma Plutone occuperà comunque pochi pixel.
  
• Avvicinamento Fase 3: 21 - 1 giorni prima del massimo avvicinamento (23 giugno - 13 luglio; Plutone è a 26 - 1.2 milioni di chilometri).
  LORRI otterrà le migliori mappe globali di Plutone e Caronte. PEPSSI e SWAP analizzeranno il plasma e le interazioni con il vento solare, LEISA e Alice inizieranno le osservazioni in infrarosso e ultravioletto.
  
• Incontro: da 1 giorno prima ad 1 giorno dopo il massimo avvicinamento (13 - 15 luglio; Plutone è a meno di 1,2 milioni km).
  Tutte le osservazioni scientifiche hanno massima priorità.
  
• Partenza Fase 1: 1 - 21 giorni dopo il massimo avvicinamento (15 luglio - 4 agosto; Plutone è a 1,2 - 24 milioni di chilometri).
  Telerilevamento di Plutone e Caronte. Lavoreranno SWAP e PEPSSI, mentre REX rileverà la temperatura sul lato buio. Osservazioni di Notte e Idra, ricerca di anelli.
  
• Partenza Fase 2: 21 - 100 giorni dopo il massimo avvicinamento (5 agosto - 22 ottobre; Plutone è a 24 - 119 milioni di chilometri).
  
• Partenza Fase 3: 199 - 180 giorni dopo il massimo avvicinamento (23 ottobre - 1 gennaio 2016; Plutone è a 119 - 203 milioni di chilometri).

Ed ecco nel dettaglio le campagne di osservazioni di LORRI:
(NOTA: il "binned mode" riduce la risoluzione di LORRI di un fattore 4 e verrà utilizzata per riprendere le lune più piccole e deboli. In questo modo, i pixel di LORRI raccoglieranno più luce.)

Date/time
(UTC)Range
(Mkm)Targets4x4
binnedResolution
(km/pix)

2015 Jan 25 02:01 203 Pluto and Charon   1015

2015 Jan 25 02:06 203 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 4059

2015 Jan 25 14:01 202 Pluto and Charon   1012

2015 Jan 26 01:57 202 Pluto and Charon   1009

2015 Jan 26 13:57 201 Pluto and Charon   1006

2015 Jan 27 01:53 201 Pluto and Charon   1003

2015 Jan 27 01:58 201 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 4012

2015 Jan 27 13:53 200 Pluto and Charon   1000

2015 Jan 28 01:49 199 Pluto and Charon   997

2015 Jan 28 13:49 199 Pluto and Charon   994

2015 Jan 29 01:45 198 Pluto and Charon   991

2015 Jan 29 13:45 198 Pluto and Charon   988

2015 Jan 30 01:41 197 Pluto and Charon   985

2015 Jan 30 01:49 197 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3941

2015 Jan 30 13:41 196 Pluto and Charon   982

2015 Jan 31 01:37 196 Pluto and Charon   979

2015 Jan 31 01:42 196 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3917

2015 Jan 31 13:37 195 Pluto and Charon   976

2015 Feb 01 01:33 195 Pluto and Charon   973

2015 Feb 02 01:25 193 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3869

2015 Feb 04 01:17 191 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3822

2015 Feb 06 01:09 189 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3774

2015 Feb 08 15:00 186 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3713

2015 Feb 10 18:00 183 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3662

2015 Feb 12 00:45 182 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3632

2015 Feb 15 01:37 178 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3560

2015 Feb 16 20:00 176 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3517

2015 Feb 18 20:00 173 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3470

2015 Feb 20 00:13 172 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3442

2015 Feb 22 20:00 169 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3374

2015 Feb 23 20:00 168 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3351

2015 Feb 26 08:00 165 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3291

2015 Feb 27 23:41 163 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3252

2015 Mar 01 23:33 160 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3204

2015 Mar 03 12:00 158 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3168

2015 Mar 05 00:30 157 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3132

2015 Apr 05 07:48 119 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2386

2015 Apr 07 05:44 117 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2340

2015 Apr 08 06:00 116 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2316

2015 Apr 11 18:00 112 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2233

2015 Apr 12 03:47 111 Pluto and Charon   556

2015 Apr 12 03:55 111 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2223

2015 Apr 12 21:45 110 Pluto and Charon   551

2015 Apr 13 04:16 110 Pluto and Charon   550

2015 Apr 13 22:02 109 Pluto and Charon   545

2015 Apr 14 09:32 108 Pluto and Charon   542

2015 Apr 14 21:37 108 Pluto and Charon   539

2015 Apr 15 04:08 108 Pluto and Charon   538

2015 Apr 15 04:16 108 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2151

2015 Apr 15 21:54 107 Pluto and Charon   533

2015 Apr 16 09:24 106 Pluto and Charon   531

2015 Apr 16 21:29 106 Pluto and Charon   528

2015 Apr 17 04:00 105 Pluto and Charon   526

2015 Apr 17 21:46 104 Pluto and Charon   522

2015 Apr 17 21:48 104 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2086

2015 Apr 18 09:16 104 Pluto and Charon   519

2015 Apr 18 21:21 103 Pluto and Charon   516

2015 Apr 19 03:52 103 Pluto and Charon   514

2015 Apr 19 04:00 103 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2056

2015 Apr 21 14:00 100 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1999

2015 Apr 22 09:20 99.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1980

2015 Apr 25 02:33 95.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1915

2015 Apr 27 02:25 93.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1867

2015 Apr 29 02:17 91.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1820

2015 May 01 02:09 88.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1772

2015 May 02 14:00 86.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1737

2015 May 05 01:53 83.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1677

2015 May 06 21:00 81.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1634

2015 May 09 03:36 79.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1580

2015 May 11 01:00 76.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1535

2015 May 13 03:20 74.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1485

2015 May 14 02:00 73.1 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1463

2015 May 28 06:00 56.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra   281

2015 May 28 09:45 56.1 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1122

2015 May 29 01:35 55.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra   276

2015 May 29 01:45 55.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1106

2015 May 30 06:00 53.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   269

2015 May 30 06:00 53.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1078

2015 May 31 01:10 52.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   265

2015 May 31 01:10 52.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1059

2015 Jun 01 05:45 51.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   258

2015 Jun 01 05:45 51.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1030

2015 Jun 02 01:10 50.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   253

2015 Jun 02 01:10 50.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1011

2015 Jun 03 05:45 49.2 Pluto, Charon, Nix & Hydra   983

2015 Jun 03 05:00 49.1 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 246

2015 Jun 03 18:50 48.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   242

2015 Jun 03 18:50 48.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 970

2015 Jun 05 05:50 46.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra   234

2015 Jun 05 05:50 46.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 935

2015 Jun 06 01:15 45.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra   229

2015 Jun 06 01:15 45.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 916

2015 Jun 07 05:15 44.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra   222

2015 Jun 07 05:15 44.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 888

2015 Jun 08 01:10 43.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra   217

2015 Jun 08 01:10 43.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 868

2015 Jun 09 05:00 42.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra   210

2015 Jun 09 05:00 42.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 840

2015 Jun 10 01:00 41.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra   205

2015 Jun 10 01:00 41.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 821

2015 Jun 11 05:00 39.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra   198

2015 Jun 11 05:00 39.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 793

2015 Jun 12 01:00 38.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra   193

2015 Jun 12 01:00 38.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 773

2015 Jun 13 05:00 37.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra   186

2015 Jun 13 05:00 37.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 745

2015 Jun 13 16:20 36.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra   183

2015 Jun 13 16:20 36.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 734

2015 Jun 15 05:29 34.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   174

2015 Jun 15 05:29 34.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 697

2015 Jun 16 00:59 33.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   169

2015 Jun 16 00:59 33.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 678

2015 Jun 17 05:13 32.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   162

2015 Jun 17 05:13 32.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 650

2015 Jun 18 00:36 31.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   158

2015 Jun 18 00:36 31.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 630

2015 Jun 19 05:05 30.1 Hydra, Image Pluto & Charon   151

2015 Jun 19 05:05 30.1 Hydra, Image Nix yes 601

2015 Jun 20 00:28 29.1 Pluto & Charon, Image Hydra   146

2015 Jun 20 00:28 29.1 Hydra, Image Nix yes 582

2015 Jun 21 04:57 27.7 Hydra, Image Pluto & Charon   139

2015 Jun 21 04:57 27.7 Hydra, Image Nix yes 554

2015 Jun 22 00:20 26.8 Pluto & Charon, Image Hydra   134

2015 Jun 22 00:20 26.7 Hydra, Image Nix yes 535

2015 Jun 23 04:49 25.4 Hydra, Image Pluto & Charon   127

2015 Jun 23 04:49 25.3 Hydra, Image Nix yes 507

2015 Jun 23 23:34 24.4 Pluto & Charon   122

2015 Jun 23 23:40 24.4 Hydra   122

2015 Jun 25 05:37 22.9 Hydra   115

2015 Jun 25 05:43 22.9 Pluto & Charon   115

2015 Jun 25 23:23 22.1 Pluto & Charon   110

2015 Jun 25 23:29 22.0 Hydra   110

2015 Jun 27 05:32 20.6 Hydra   103

2015 Jun 27 05:38 20.6 Pluto & Charon   103

2015 Jun 27 23:14 19.7 Pluto & Charon   98.4

2015 Jun 27 23:20 19.7 Hydra   98.4

2015 Jun 29 04:56 18.2 Hydra   91.1

2015 Jun 29 05:02 18.2 Pluto & Charon   91.0

2015 Jun 29 23:04 17.3 Pluto & Charon   86.5

2015 Jun 29 23:10 17.3 Hydra   86.6

2015 Jul 01 04:11 15.9 Hydra   79.5

2015 Jul 01 04:17 15.9 Pluto & Charon   79.3

2015 Jul 01 22:47 15.0 Nix   74.9

2015 Jul 01 22:53 14.9 Pluto & Charon   74.7

2015 Jul 01 22:59 15.0 Hydra   74.8

2015 Jul 03 04:38 13.5 Hydra   67.5

2015 Jul 03 04:45 13.5 Pluto & Charon   67.3

2015 Jul 03 22:15 12.6 Nix   63.0

2015 Jul 03 23:25 12.5 Pluto & Charon   62.6

2015 Jul 03 23:30 12.6 Hydra   62.8

2015 Jul 05 03:04 11.2 Nix   55.8

2015 Jul 05 04:33 11.1 Hydra   55.6

2015 Jul 05 04:37 11.1 Pluto & Charon   55.4

2015 Jul 05 22:27 10.2 Pluto & Charon   50.9

2015 Jul 05 22:32 10.2 Hydra   51.2

2015 Jul 06 08:36 9.69 Nix   48.4

2015 Jul 07 04:18 8.70 Nix   43.5

2015 Jul 07 04:28 8.75 Hydra   43.7

2015 Jul 07 04:33 8.69 Pluto & Charon   43.5

2015 Jul 07 22:36 7.85 Hydra   39.2

2015 Jul 07 22:41 7.79 Pluto   39.0

2015 Jul 07 22:46 7.80 Charon   39.0

2015 Jul 09 04:13 6.37 Hydra   31.9

2015 Jul 09 04:18 6.33 Pluto   31.6

2015 Jul 09 04:23 6.32 Charon   31.6

2015 Jul 09 22:20 5.41 Nix   27.0

2015 Jul 09 22:27 5.47 Hydra   27.3

2015 Jul 09 22:32 5.42 Pluto   27.1

2015 Jul 09 22:37 5.41 Charon   27.0

2015 Jul 11 02:46 3.99 Nix   19.9

2015 Jul 11 04:01 3.99 Hydra   20.0

2015 Jul 11 04:05 3.96 Pluto   19.8

2015 Jul 11 04:10 3.94 Charon   19.7

2015 Jul 11 22:22 3.05 Pluto   15.2

2015 Jul 11 22:28 3.04 Charon   15.2

2015 Jul 12 08:45 2.53 Pluto   12.7

2015 Jul 12 08:50 2.53 Charon   12.6

Credit: Emily Lakdawalla

"New Horizons è in viaggio verso una nuova classe di pianeti che non abbiamo mai visto, in un luogo dove non siamo mai andati", ha dichiarato il project scientist Hal Weaver, dell'APL. "Per decenni abbiamo pensato che Plutone fosse un piccolo corpo strano alla periferia planetaria; ora sappiamo che è davvero un gateway per un'intera regione di nuovi mondi nella fascia di Kuiper e New Horizons sta per fornire il primo sguardo ravvicinato".

Una volta terminata la fase primaria verrà condotta una revisione tecnica per garantire un'eventuale missione estesa.
Il team di New Horizons prevede di presentare la sua proposta entro la fine del 2016.

Superato Plutone, la sonda potrebbe diventare la prima ad avvicinarsi ad un oggetto della fascia di Kuiper (KBO).
Nel mese di giugno il telescopio spaziale Hubble aveva iniziato ad esplorare questa remota regione del Sistema Solare alla ricerca i un possibile target, identificando "1110113Y" o " PT1" ([New Horizons] Potential Target 1) circa miliardo e mezzo di chilometri al di là di Plutone.