Às 7h49 ET de terça-feira, 14 de julho de 2015, a espaçonave robótica do tamanho de um piano New Horizons passou pelo planeta anão Plutão a uma velocidade de cerca de 32.000 milhas por hora, em sua aproximação mais próxima de 7.800 milhas acima da superfície da Terra. A espaçonave deixou o Cabo Canaveral há nove anos, cinco meses e vinte e cinco dias, viajando a 36.373 milhas por hora a bordo de um foguete Atlas V 551 – a velocidade de lançamento mais rápida já registrada para um objeto feito pelo homem. No momento da maior aproximação, a New Horizons estava a três mil milhões de milhas da Terra, e as antenas da Deep Space Network da NASA estavam a receber a sua telemetria de aproximação a velocidades de um a quatro kilobits por segundo. O investigador principal foi Alan Stern, do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado. Nos trinta minutos seguintes, a sonda completou grande parte da fotografia de alta resolução que, ao longo da década seguinte, transformaria o que os cientistas planetários entendiam sobre o nono planeta do Sol – uma designação que Plutão ostentava entre a descoberta do astrónomo americano Clyde Tombaugh em 1930 e a reorganização da União Astronómica Internacional em 2006.
As restrições de engenharia que fizeram da janela de imagem inferior a trinta minutos o limite prático real do que a New Horizons poderia alcançar em Plutão foram a combinação precisa de duas informações físicas sobre a trajetória da missão. Primeiro, a mecânica orbital específica do sistema solar exterior exigia que a New Horizons passasse por Plutão em vez de entrar em órbita à volta de Plutão – a massa gravitacional específica de Plutão (cerca de 0,2% da da Terra) é insuficiente para apanhar uma nave espacial necessária para atingir os 32.000 milhas por hora especificados. A duração da missão de nove anos e meio e as reservas fixas de propelente transportadas pela espaçonave foram insuficientes para desacelerar a espaçonave até a velocidade de inserção orbital necessária para uma missão orbital de Plutão. Em segundo lugar, a geometria específica de uma passagem planetária de alta velocidade significa que a sonda passa apenas a uma curta distância da aproximação mais próxima do planeta alvo – no caso específico da New Horizons, cerca de trinta minutos de imagens aproximadas durante os quais as fotografias de maior resolução do lado diurno de Plutão são seguidas de forma capturativa por várias horas de imagens extra-hemisféricas. Imagens de retirada de baixa resolução à medida que a espaçonave se afasta rapidamente do lado noturno de Plutão. O conjunto de dados total específico que a New Horizons recolheu ao longo de toda a campanha de observação intensiva de nove dias em torno da aproximação mais próxima, em 14 de julho, continha cerca de 6,25 gigabytes de dados – uma quantidade notavelmente pequena para os padrões contemporâneos de eletrónica de consumo, mas foram necessários cerca de 15 meses de backlinking contínuo à Terra em downlinks de rádio fixos. A taxa de dados de um a quatro quilobits por segundo permitida pelas distâncias de Plutão.
De acordo com Resumo da missão da NASA do sobrevôo de Plutão da New Horizons e dos conjuntos de dados específicos que ela produziuNotavelmente, a descoberta científica mais inesperada que as imagens de julho de 2015 da New Horizons revelaram foi a existência definitiva de uma notável região brilhante em forma de coração no hemisfério diurno de Plutão – mais tarde chamada de região de Tombaugh após uma descoberta específica da SA na década de 1930 original de Plutão. A equipe da missão discutida com a família Tombaugh nos anos anteriores ao lançamento) foi instalada na espaçonave New Horizons como parte da carga útil de lançamento de janeiro de 2006, o que significa que em 14 de julho de 2015 Clyde Tombaugh se tornou o primeiro ser humano cujos restos mortais foram transferidos para um objeto astronômico específico que ele havia descoberto pessoalmente. O Tombaugh Regio, a sequência de imagens subsequente da New Horizons revelada, consiste em dois lóbulos distintos. O Lobo Ocidental (Sputnik Planitia, nomeado em homenagem ao satélite soviético específico Sputnik 1 de 1957, que inaugurou a era moderna da exploração espacial humana) é uma notável camada de gelo de nitrogênio com cerca de 1.200 km de largura e 2.000 km de comprimento – três vezes a área do estado americano. e cerca de quatro quilômetros de espessura. O lobo oriental consiste em um planalto de alto albedo coberto por gelo de nitrogênio que foi transportado do Sputnik planitia através da fina atmosfera de Plutão e subsequentemente depositado na superfície do planalto como gelo fresco – um sistema específico de transporte atmosférico que opera sob subciclos substanciais sazonais e de megaciclo. Produz uma órbita solar de 248 anos.
Ninguém esperava que o manto de gelo
As características geológicas específicas do planetia do Sputnik, de acordo com praticamente todas as descrições na literatura científica planetária posterior, estavam substancialmente fora do alcance que os cientistas planetários pré-missão tinham para um corpo pequeno e frio como Plutão. Conforme detalhado Resumo institucional da NASA das dez descobertas individuais mais significativas produzidas pelo sobrevoo de Plutão da New HorizonsA superfície da Sputnik Planitia está em grande parte livre de crateras de impacto – uma observação específica que, no quadro interpretativo padrão da ciência planetária, implica que a superfície deve ser geologicamente jovem (cerca de dez milhões de anos, em vez dos estimados quatro mil milhões de anos, uma vez que as crateras de impacto da Cintura de Kuiper formam uma grande superfície em torno da superfície a uma certa taxa. Uma superfície com quatro mil milhões de anos deveria ter substancialmente mais crateras do que a Sputnik Planitia). O mecanismo exacto pelo qual uma camada de gelo de azoto num corpo com uma temperatura de aproximadamente -229°C (aproximadamente -380°F) poderia regenerar-se activamente numa escala de tempo de dez milhões de anos, no momento específico do sobrevoo de Julho de 2015, permanece obscuro. A análise subsequente das imagens da New Horizons estabeleceu que as planias do Sputnik exibem um padrão celular poligonal distinto (cada célula com aproximadamente dez a cinquenta quilómetros de diâmetro) que parece ter sido produzido por uma reviravolta convectiva específica do gelo de azoto subjacente – isto é, gelo aquecido por um processo geológico específico. Uma folha de quatro quilómetros de espessura sobe à superfície e o gelo de azoto frio da superfície desce, essencialmente da mesma forma que a água a ferver num fogão exibe padrões de condução.
O que Flyby realmente estabeleceu
Em 14 de julho de 2015, a janela de imagem inferior a trinta minutos tem consequências cada vez mais científicas, por A revista BBC Sky at Night resume descobertas científicas cumulativas específicas dos sobrevôos de Plutão da New Horizons na próxima décadaCertas durações de missão são substancialmente maiores do que as expectativas científicas pré-missão que uma espaçonave encontrará. Além do manto de gelo fixo de nitrogênio do Sputnik Planita, a New Horizons documentou uma montanha de água gelada com cerca de 3,5 km de altura na borda leste de Tombog Regio (mais tarde chamada de Norge Montes e Hilary Montes em homenagem aos primeiros escaladores em 1953); Uma névoa atmosférica de dispersão azul com cerca de 200 km de profundidade, composta por hidrocarbonetos complexos produzidos por química impulsionada por ultravioleta, envolvendo certos componentes atmosféricos de nitrogênio e metano de Plutão; os possíveis vulcões de gelo de Wright Mons e Picard Mons (análises subsequentes publicadas em 2022 por Kelsey Singer e colegas na Nature Communications argumentam que estes representam eventos significativos de recapeamento criovulcânico); E evidências consistentes com um oceano subterrâneo de água líquida cerca de 100 quilómetros abaixo da crosta gelada de Plutão – uma descoberta definitiva que teve um impacto considerável na compreensão mais ampla da ciência planetária sobre onde pode existir água líquida em todo o sistema solar exterior, e onde pode existir vida extra causada pelo ataque de Plutão. conforme relatado Science News ‘Décimo aniversário de julho de 2025 Anterior New Horizons Plutão Flyby e seu crescente legado científicoKelsey Singer, do Southwest Research Institute, investigador principal adjunto da missão, resumiu as descobertas da janela de imagem de menos de trinta minutos de julho de 2015 em termos concretos: “Todos pensávamos que Plutão seria um pouco menos interessante do que o encontrámos; pensámos que estaríamos mortos novamente por causa do arrefecimento. Livro didático.” A própria New Horizons, posteriormente passando pelo pequeno objeto Arokoth do Cinturão de Kuiper (certamente o corpo astronômico mais distante que uma espaçonave já fotografou de perto) em 1 de janeiro de 2019, continuou viajando a cerca de 30.000 milhas por hora, enviando o Motor Kuiper para a escuridão. A uma taxa fixa de aproximadamente um kilobit por segundo ao longo de uma distância acumulada de aproximadamente sessenta unidades astronómicas do Sol, a sonda cobriu lentamente a data atual de 2026.
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