А теперь к Плутону (АМС New Horizons / Новые горизонты)

[pkl]

Луны Плутона указали на особенности планетарных систем двойных звёзд[/size]

07 июня 2012 года, 23:08 | Текст: Александр Березин

Плутон с его четырьмя спутниками был обсчитан в рамках компьютерной модели, которая показала, что устойчивость орбит планет двойной системы может быть значительно выше, чем предполагалось, но при этом расстояние между ними будет значительно больше, чем между планетами Солнечной системы.

Плутон имеет четыре спутника: это Харон (12% от массы Плутона), Никта, Гидра и открытый в прошлом году Р4, пока не получивший нормального названия. Кстати, открыли четвёртый как раз тогда, когда к Плутону уже полетел New Horizons, и тут вдруг оказалось, что ему предстоит плавание среди в прямом смысле незнакомых скал.


Маломассивный Р4 может находиться внутри орбиты Гидры только в том случае, если её и Никты масса и плотность невелики. (Илл. NASA, ESA, and A. Feild / STScI.)

Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) под руководством Андрея Юдина проанализировали взаимодействие всех спутников с Плутоном, чтобы решить целый ряд проблем, и в первую очередь оценить стабильность их орбит. Дело в том, что наличие у Плутона трёх небольших спутников — это настоящая загадка. Орбиты их круговые, с весьма малой вытянутостью — следовательно, они не могут быть захвачены тяготением Плутона. Значит, они сформировались вместе с Плутоном. Но как тогда они умудрились сконденсироваться вблизи массивного Харона? Единственная объясняющая это гипотеза предполагает, что спутники являются результатом столкновения в далёком прошлом прото-Харона и Плутона, при котором первый и образовал все спутники, превратившись в группу обломков.

Не совсем ясно и то, почему Р4 находится внутри орбиты Гидры, внешнего спутника Плутона. Р4 очень мал, в несколько раз меньше Гидры. «Чем массивнее Никта и Гидра, тем сильнее они выталкивают другие луны рядом с ними», — отмечает Андрей Юдин.

Проведя симулирование 30-миллионного периода вращения спутников вокруг Плутона, учёные выявили, что и Никта, и Гидра должны быть довольно маломассивными (не более одной миллионной земной массы), чтобы обеспечить пребывание Р4 на его нынешней орбите. В противном случае Р4 во всех сценариях выбрасывается с орбиты вокруг Плутона в весьма сжатые сроки.

Ранее, по данным наблюдений, считалось, что диаметр Никты и Гидры составляет от 32 до 145 км и от 52 до 160 км соответственно. С новыми ограничениями, наложенными моделью Юдина на их массу, получается, что если они состоят из самого лёгкого возможного материала — льда, то их диаметр равен 46 и 56 км соответственно. Диаметры больше обозначенных невозможны, ибо плотность обоих спутников падает тогда до необъяснимых величин.


Если теория прото-Харона верна, то поверхность всех спутников Плутона именно такова: лёд с высоким альбедо. Иначе светимость спутников слишком велика для такого диаметра. (Илл. NASA /ESA, G. Bacon / STScI.)

Самое интересное, что система Плутон — Харон фактически является двойной планетой (оба вращаются вокруг общего центра тяжести, находящегося за пределами Плутона, между ним и Хароном) и показывает динамику, свойственную двойным звёздным системам; при этом поведение их спутников соответствует поведению планет таких двойных солнечных систем. А моделирование показало, что нынешние довольно большие для таких маломассивных спутников расстояния между Никтой, Гидрой и Р4 являются абсолютно неизбежными: при сокращении дистанций слишком тесно расположенные спутники (читай — планеты двойных систем) будут вышвыриваться в межзвёздное пространство гравитационным резонансом.

Поэтому, полагают астрономы, планеты двойных систем должны иметь соседей на орбитах, как минимум вдвое более удалённых друг от друга, чем это имеет место в нашей Солнечной системе.

Соответствующая публикация появится в Astrophysical Journal 1 августа 2012 года.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.

http://science.compulenta.ru/685151/

[ronatu]

Напомню что:

The spacecraft, which is whizzing through space at 55,000 km/h, making it the fastest man-made object ever built, is expected to arrive at the former planet on 14 July 2015.

The probe is already closer than any other spacecraft has ever been to Pluto, and carries 28g of the ashes of Clyde Tombaugh, who originally discovered the planet.

[instml]

Key New Horizons mtg today: "Nominal Encounter Architecture Review." This is the NASA HQ sign off review on the top level encounter plan.

New Horizons passes the Nominal Encounter Architecture Review!

Today on New Horizons: The team is reviewing the detailed post-Pluto data downlink schedule to get all the encounter data back to Earth.

If you're wondering what the New Horizons data downlink rate is post-Pluto, i.e., from 5 billion km away, it's typically ~1000-2000 bits/sec

We're collecting ~60 Gigabits @Pluto; sharing DSN it takes a yr to get that + all ancillary (e.g., high-precision attitude) data to Earth.

[instml]

Salacia: As big as Ceres, but much farther away

I received the June 2012 issue of Icarus in the mail yesterday. This is the peer-reviewed scientific journal most closely associated with the main planetary science professional organization: the Division of Planetary Sciences of the American Astronomical Society. Reading the Table of Contents on the back, I came across "Physical properties of trans-neptunian binaries (120347) Salacia-Actaea and (42355) Typhon-Echidna," by John Stansberry and several coauthors. Stansberry's is one of very few groups of researchers doing the extremely difficult work of following up on the discoveries of distant trans-Neptunian objects by trying to characterize them as more than just moving dots of light.

So I expected an interesting paper about some odd little objects; there's so much variety beyond Neptune that there are pleasing surprises everywhere you look. I didn't expect to discover one of the biggest objects in the Kuiper belt! Salacia, it turns out, is one of the largest known objects out there. How was Salacia's large size not appreciated in the past? It turns out to have a very low albedo, 3 to 4 percent. Stansberry and his coauthors used Hubble optical data and Spitzer infrared data to constrain the size of Salacia. I've described this process before, in a discussion of Orcus and Vanth.

Getting diameters of two members of a binary pair requires a lot of assumptions. Given some reasonable assumptions, Salacia's diameter is 905 ± 103 kilometers. For context, this very similar to the largest asteroid Ceres' diameter of 975

[instml]

Many ppl think New Horizons will have a short flyby of Pluto & moons; in fact we take data Jan-Aug 2015 & beat Hubble resolution for 20 weeks.

https://twitter.com/NewHorizons2015

[instml]

06.07.12

New Horizons-its checkout, calibrations, cruise science, & encounter rehearsal work all done, resumes hibernation tomorrow... until Jan 6th!

New Horizons is back in hibernation after a busy and highly successful 10 weeks of activities.

[instml]

The KBO Search: Hunting Ancient Ice Worlds

http://pluto.jhuapl.edu/gallery/videos/podcast.php

The Observations Begin


Doing Astronomy on Top of the World


Crowd-Sourcing the Kuiper Belt

[instml]

New Horizons Doing Science in Its Sleep
Pluto-Bound Spacecraft to Collect More Data When 'Hibernating'

July 9, 2012

NASA's New Horizons, now almost 24 times as far from the Sun as the Earth is, is back in hibernation, a slumbering state in which it will remain until January 2013.

But hibernation aboard the spacecraft isn't quite what it used to be.

Starting this month, New Horizons – the first emissary to Pluto and the third planetary zone of our solar system, and fifth spacecraft to explore the outer heliosphere – has been given a "go" from mission managers to start collecting data on interplanetary space during its long hibernation periods on the way to the Pluto system. That means that New Horizons is now working while it sleeps, gathering new information in a region of space that's rarely visited by spacecraft.

After launch in January 2006 and a gravity assist from Jupiter in February 2007, New Horizons entered the "deep cruise" phase of its mission, which lasts until Pluto encounter operations ramp up in summer 2014. New Horizons then begins the encounter in January 2015 and makes its closest approach to Pluto on July 14, 2015.

New Horizons spends much of deep cruise in hibernation – essentially long stretches of electronic slumber in which many of the spacecraft's subsystems (such as science instruments, navigational star trackers and most flight electronics) are turned off to extend their life, and the craft is spin-stabilized to minimize thruster usage.

The original New Horizons project plan called for only one instrument – the Student Dust Counter (SDC) – to be powered during hibernation, allowing it to collect information about dust in the interplanetary medium as the spacecraft zoomed across the solar system.
Designed and built by students at the University of Colorado in Boulder, SDC is now the farthest-reaching dust detector ever sent into space, making new observations with each passing day. While New Horizons hibernates, SDC measures dust impacts as it plunges through the solar system's dust disk and sends these measurements back to Earth from more than a billion miles away. "This information allows us to characterize our solar system's dust disk, helping us unlock mysteries of dust disks in other solar systems at the outermost reaches of the observable universe," says Jamey Szalay, a University of Colorado graduate student and the SDC instrument lead.
 
A New Opportunity

But early in deep cruise, New Horizons Principal Investigator Alan Stern, of the Southwest Research Institute in Boulder, recognized that unique and exciting heliospheric science could be enabled by keeping two other instruments on during hibernation: the Solar Wind Around Pluto (SWAP) and Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation (PEPSSI).
 
SWAP and PEPSSI are far more modern and powerful devices than their 1970s-vintage counterparts on the Pioneer 10 and 11 and Voyager 1 and 2 spacecraft that also traversed deep space between the giant planets. These instruments can measure the charged particle radiation environment along New Horizons' trajectory, sampling solar wind protons (traveling from the sun at about 400 kilometers per second, or about 1 million miles per hour), pickup ions (created by solar wind protons and solar photons interacting with neutral hydrogen from the interstellar medium), heavy ions (ions heavier than helium), suprathermal ions (which travel faster than the solar wind), and other particles.

"It's been more than 30 years since we've had a spacecraft venture beyond Saturn, and it's the first time we've had observations from this region while having supporting measurements both farther out [from Voyager 1 and 2] and closer to the Sun [missions at Mercury, Earth and Saturn]," says Matthew Hill, PEPSSI instrument scientist from the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Md. "Events associated with solar flares and coronal mass ejections that propagate through the solar wind plasma can now be observed throughout the heliosphere as never before. With solar activity on the rise, the timing is great to have these state-of-the-art New Horizons instruments observing the heliosphere."

With the chance to collect this valuable data in mind, and realizing it could be decades before another spacecraft crosses the region, the New Horizons project decided in 2009 to investigate operating SWAP and PEPSSI during hibernation. After careful study, the project and NASA judged it was possible to do without degrading the instruments' capability to support the Pluto encounter in 2015. Still, New Horizons would need to maintain sufficient power, data storage and on-board fuel margins during hibernation, and mission operators could only request a modest increase in NASA Deep Space Network (DSN) resources to downlink the extra data. The team also needed to verify that the three instruments would not interfere with each other or the spacecraft if they all operated simultaneously during hibernation. "After all, we didn't want to make SWAP's and PEPSSI's gain to be SDC's loss!" Stern says.

Test Time

To address all these issues, the mission team conducted several analyses and ground tests, followed by a 10-day, three-instrument test on the spacecraft in October 2011, while New Horizons was actually in hibernation. Encouraged by the results, Principal Investigator Stern gave a preliminary "go" for a longer, enhanced hibernation cruise science test. For 80 days, between January and April 2012, more extensive testing confirmed that SDC, SWAP and PEPSSI could all collect excellent data while operating together during hibernation without any problems.

After a review of these results in early June, Stern and New Horizons Project Manager Glen Fountain, of APL, officially accepted enhanced science as a part of the mission's hibernation activities. "This adds a valuable new dataset to heliospheric science that only New Horizons can contribute," Stern says. "It's a whole new dimension to the science legacy of New Horizons."

Another (But Now Richer) Hibernation Begins

When the New Horizons operations team placed the spacecraft back into hibernation on July 6, having wrapped up a 10-week annual systems and instrument payload checkout that included a comprehensive and successful rehearsal of the most intense segment of its Pluto flyby, it did so in the new "Hibernation Cruise Science" mode, with SDC, PEPSSI and SWAP collecting data every day.

"This is a real success story for a low-cost outer planets mission. And the team hit two home runs this year, with the success of the Pluto encounter rehearsal and a complex annual checkout, and now the certification of Hibernation Cruise Science," Stern says. "Now let's see what heliospheric discoveries we can make on the road to planet Pluto."

http://pluto.jhuapl.edu/news_center/news/20120709.php

[instml]

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=4221.msg928109#msg928109

The IAUC telegram just went out to announce that they have found a fifth moon now, at 27th magnitude. That's a radius of 25 km, and it's close to the 1:3 mean motion resonance with Charon. All the other small moons are close to (but not at) MMRs with Charon, so that's not surprising.

[instml]

http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?showtopic=675&view=findpost&p=185625

http://www.lpi.usra.edu/sbag/meetings/jul2012/presentations/TUES_1500_Weaver_NH_Status.pdf

9 мегабайт

[instml]

Нашли пятый спутник.

http://www.space.com/16531-pluto-fifth-moon-hubble-discovery.html

http://www.skyandtelescope.com/news/Plutos-Moons-Five-and-Counting-162062385.html

[instml]

RT @AlanStern: Just announced: Pluto has new company -- We've discovered a 5th moon using the Hubble Space Telescope!

https://twitter.com/newhorizons2015

[instml]

Hubble Discovers a Fifth Moon Orbiting Pluto
07.11.12
 

A team of astronomers using NASA's Hubble Space Telescope is reporting the discovery of another moon orbiting the icy dwarf planet Pluto.

The moon is estimated to be irregular in shape and 6 to 15 miles across. It is in a 58,000-mile-diameter circular orbit around Pluto that is assumed to be co-planar with the other satellites in the system.



http://www.nasa.gov/images/content/666710main_p1232ay.jpg

http://www.nasa.gov/images/content/666709main_p1232a1k.jpg

This image, taken by NASA's Hubble Space Telescope, shows five moons orbiting the distant, icy dwarf planet Pluto. The green circle marks the newly discovered moon, designated P5, as photographed by Hubble's Wide Field Camera 3 on July 7. The observations will help scientists in their planning for the July 2015 flyby of Pluto by NASA's New Horizons spacecraft. P4 was uncovered in Hubble imagery in 2011. (Credit: NASA; ESA; M. Showalter, SETI Institute)

"The moons form a series of neatly nested orbits, a bit like Russian dolls," said team lead Mark Showalter of the SETI Institute in Mountain View, Calif.

The discovery increases the number of known moons orbiting Pluto to five.

The Pluto team is intrigued that such a small planet can have such a complex collection of satellites. The new discovery provides additional clues for unraveling how the Pluto system formed and evolved. The favored theory is that all the moons are relics of a collision between Pluto and another large Kuiper belt object billions of years ago.

The new detection will help scientists navigate NASA's New Horizons spacecraft through the Pluto system in 2015, when it makes an historic and long-awaited high-speed flyby of the distant world.

The team is using Hubble's powerful vision to scour the Pluto system to uncover potential hazards to the New Horizons spacecraft. Moving past the dwarf planet at a speed of 30,000 miles per hour, New Horizons could be destroyed in a collision with even a BB-shot-size piece of orbital debris.

"The discovery of so many small moons indirectly tells us that there must be lots of small particles lurking unseen in the Pluto system," said Harold Weaver of the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Md.

"The inventory of the Pluto system we're taking now with Hubble will help the New Horizons team design a safer trajectory for the spacecraft," added Alan Stern of the Southwest Research Institute in Boulder, Colo., the mission's principal investigator.

Pluto's largest moon, Charon, was discovered in 1978 in observations made at the United States Naval Observatory in Washington, D.C. Hubble observations in 2006 uncovered two additional small moons, Nix and Hydra. In 2011 another moon, P4, was found in Hubble data.

Provisionally designated S/2012 (134340) 1, the latest moon was detected in nine separate sets of images taken by Hubble's Wide Field Camera 3 on June 26, 27, 29, and July 7 and 9.

In the years following the New Horizons Pluto flyby, astronomers plan to use the infrared vision of Hubble's planned successor, NASA's James Webb Space Telescope, for follow-up observations. The Webb telescope will be able to measure the surface chemistry of Pluto, its moons, and many other bodies that lie in the distant Kuiper Belt along with Pluto.

The Pluto Team members are M. Showalter (SETI Institute), H.A. Weaver (Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University), and S.A. Stern, A.J. Steffl, and M.W. Buie (Southwest Research Institute).

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and the European Space Agency. NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore conducts Hubble science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., in Washington, D.C.

For images and more information about the Pluto system and the Hubble telescope, visit:

    http://www.nasa.gov/hubble
    http://hubblesite.org/news/2012/32  

http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/new-pluto-moon.html

[instml]

Астрономы нашли пятый спутник у Плутона

МОСКВА, 11 июл - РИА Новости. Астрономы с помощью космического телескопа "Хаббл" обнаружили новый, пятый по счету спутник у карликовой планеты Плутон, сообщает НАСА.

Новый спутник, получивший обозначение P5, - самый маленький среди спутников Плутона, его диаметр составляет от 15 до 24 километров.

В сообщении НАСА отмечается, что P5 был обнаружен в результате анализа девяти отдельных наборов изображений, полученных "Хабблом" с 26 июня по 9 июля.

Самый большой спутник Плутона - Харон - имеет 1,04 тысячи километров в диаметре (сам Плутон, в 2006 году разжалованный из "полноправных" планет в карликовые, лишь в два раза больше него - 2,3 тысячи километров в диаметре). Два других спутника - Никта (Никc) и Гидра, которые были обнаружены "Хабблом" в 2005 году, значительно меньше, их диаметр 32 и 113 километров соответственно. Четвертый спутник Плутона P4, год назад также открытый с помощью "Хаббла", имеет диаметр от 13 до 34 километров.

"Луны (Плутона) формируют серию аккуратно вложенных орбит наподобие матрешек", - сказал руководитель наблюдательной группы Марк Шуолтер (Mark Showalter) из американского Института SETI (проблем поиска внеземных цивилизаций).

Открытие может оказаться полезным для зонда New Horizons, который будет исследовать Плутон в 2015 году, отмечается в сообщении.

http://www.ria.ru/science/20120711/697184691.html

[pkl]

Вот это да!!! А ещё говорят не планета! Успеет ли сабж всех их отснять и измерить спектры?

[Bizonich]

Вот это да!!! А ещё говорят не планета! Успеет ли сабж всех их отснять и измерить спектры?

Успеет, не может не успеть!!! Иначе не простим.    А если серьезно, то времени еще 2 года. В НАСА не дураки сидят, рассчитают орбиту пятого, составят план съемок, может траекторию немного подкорректируют. Тут другое интересно - не найдут ли 6, 7 и т.д. Вспомним Вояджеры, камеры на Новых Горизонтах совершеннее.

[instml]

3 года

[pkl]

Вот это да!!! А ещё говорят не планета! Успеет ли сабж всех их отснять и измерить спектры?

Успеет, не может не успеть!!! Иначе не простим.    А если серьезно, то времени еще 2 года. В НАСА не дураки сидят, рассчитают орбиту пятого, составят план съемок, может траекторию немного подкорректируют. Тут другое интересно - не найдут ли 6, 7 и т.д. Вспомним Вояджеры, камеры на Новых Горизонтах совершеннее.

Да там сближение будет несколько часов. А камеры закреплены жёстко. Короче, придётся зонду изрядно повертеться. Одно утешает - их несколько. А и у них разные поля зрения или накладываются друг на друга?

[sol]

кто-нибудь может привести масштабную модель планируемого пролета. С единицей измерения в диаметрах Плутона и жевательно с положением спутников (уже просчитанных) на момент пролета?

Гы, прикольно ,если вблизи Плутон похожим окажется на шаровое звездное скопление в миниатюрк...

[Сергио]

а на плутоне по идее сумерки вечные, от солнца далеко ведь. али нет?