https://frosthead.com

Hvordan Alan Stern bragte Pluto til jorden

Alan Stern lovede sine medarbejdere, at deres Pluto flyby ville gøre forsiden af New York Times, over folden. Men selv Stern forventede ikke, at præstationen skulle vises på det samme fremtrædende sted i 450 aviser den 15. juli morgenen efter, at New Horizons-rumfartøjet susede af Pluto og omdannede det for evigt fra et rent lyspunkt til en tredimensionel verden med sin egen identitet. ”Folk grave efterforskning, ” sagde Stern ved at forklare den globale fascination.

Relateret indhold

  • Bliv begejstret for dette års rumstematiske frimærker
Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Abonner på Smithsonian magasin nu for kun $ 12

Denne historie er et udvalg fra decemberudgaven af ​​Smithsonian magasinet.

Købe

Folk graver også sejr til sejr, og hvad en triumf det var, og kastede en enhed ikke tungere end en Smart bil på tværs af solsystemet og får den til at mødes mere end ni år og tre milliarder miles senere med en iskugle, der er mindre end vores måne . Bragden viste os igen, at måske det eneste, der er mere vidunderligt end rummet i sig selv, er det menneskelige sind, der ubarmhjertigt insisterer på at forstå det.

Stern, der er planetvidenskabsmand, luftfartsingeniør, associeret vicepræsident for forskning og udvikling ved Southwest Research Institute og hovedundersøger for New Horizons-missionen, satte sine synspunkter mod Pluto for årtier siden og designet rumfartøjer til at studere det flere gange før, kun for at få hans planer til at svirre længe, ​​før de nåede startpladen. Hans faste beslutsomhed er en af ​​grundene til denne missions skinnende succes, men beslutsomhed er også en kvalitet, der deles af de mange hundreder af videnskabsmænd, ingeniører og teknikere, der har arbejdet med projektet gennem årene. Sterns entydige bidrag har faktisk været hans skarpe pragmatisme ved at navigere i NASAs finansieringshindringer og missionens godkendelsesproces, en verden fyldt med drømme-dræbende farer (se “Plutonic Love, ” juni 2015). En NASA-veteran, Stern iværksatte en idé, der går ud over den klassiske tekniske æstetik "mindre er mere." Tænk på det, som mindre er mest.

For hurtigt at komme til Pluto måtte rumfartøjet være let. Den vejede kun 1.054 pund ved lanceringen. De syv videnskabelige instrumenter ombord - som havde en lang liste med opgaver, der omfattede kortlægning af Pluto og dens største måne, fange højopløsnings- og farvebilleder, studere dens geologi og sammensætning, måle solvind og detektere støv - kommer på kun 66 pund. For at rumfartøjet skulle være let, måtte instrumenteringen være effektiv. Alle instrumenter fungerer kun på 28 watt, ikke nok til at tænde en pære.

Taget 14. juli 2015, skildrer dette farveforbedrede billede i høj opløsning Plutos landformer. Mange af landformerne har deres egne forskellige farver. (SWRI / JHUAPL / NASA) En kunstners koncept om sonden New Horizons, når den nærmer sig Pluto i juli 2015. Den lille orb er Charon, den største af Plutos fem kendte måner. (SWRI / JHUAPL) Dette billede fanger Plutos uklarhedslag i høj højde (i blåt), menes at være forårsaget af sollysinitierede kemiske reaktioner af nitrogen og metan. (SWRI / JHUAPL / NASA) Det store hvide område på dette højopløsningsbillede er Plutos ”hjerte.” Kaldt Sputnik Plunum og er rig på nitrogen, kulilte og metan. (SWRI / JHUAPL / NASA) Dette foto, taget nær solnedgang på rumfartøjets nærmeste tilgang til Pluto, den 14. juli 2015, viser en enorm, iskald slette, Sputnik Planum, flankeret mod vest af barske 11.000 meter høje bjerge og mod øst med terrænskæring af tilsyneladende gletsjere. I horisonten er der også mere end et dusin lag støv, der udgør Plutos atmosfære. (SWRI / JHUAPL / NASA) Rumfartøjet New Horizons står ved Kennedy Space Center inden det blev lanceret i januar 2006 på sin ni-årige mission til Pluto. (NASA) New Horizons hovedundersøger Alan Stern (anden fra venstre) står med fire medlemmer af hans team lige efter afsløringen af ​​Pluto-nærbillede. (© Michael Soluri) Stern i øjeblikke efter afsløringen (© Michael Soluri) Det nye horisont Pluto-team, ledet (i forgrund, fra venstre) af Glen Fountain, Alice Bowman, Alan Stern og Harold Weaver (© Michael Soluri)

”Min Gud, darn machine fungerede - den virkede virkelig, ” siger David DeVorkin, en seniorkurator ved Smithsonians National Air and Space Museum, om missionens succes. ”Hvordan trak han det af? Jeg mener, det er en zen slags ting .... Den slags koncentration og intens opmærksomhed på enhver mulig beredskabsplan for alt, hvad der kunne gå galt. ”På trods af eller mere sandsynligt på grund af det strømlinede design, lykkedes det New Horizons at indsamle 50 gigabits data, 5.000 gange så mange data som Mariner 4-sonden, der blev indsamlet, da den fløj af Mars i 1965, hvilket gav den første nogensinde nærbillede af planeten nogensinde.

Det var tilbage i 1990'erne, under planlægningen af ​​en anden Pluto-mission, der aldrig opnåede liftoff, at Stern udtænkte den kloge strategi om at sætte et rumfartøj i dvale i lange perioder, reducere antallet af mennesker, der kræves for at pilotere og overvåge fartøjet, og sparer betydeligt på driftsomkostninger. New Horizons lånte denne strategi. Efter et vellykket løft fra Jupiters tyngdekraft brugte New Horizons 1.892 af 3.058 dage i dvale. På samme måde besluttede Stern at holde rumfartøjet kun fokuseret på sit mål under flybyen, for at få så meget dyrebare data som muligt og først senere vende fartøjet tilbage mod Jorden for at overføre disse data hjem. Det betød ingen øjeblikkelig belønning, og endda nu kommer informationerne ind i en ring, fordi han pakket en mindre kraftig sender og mindre antenne for at spare på omkostninger og vægt.

Det fantastiske første foto af Plutos overflade viser bjerge, der stiger 11.000 fod - en dejlig overraskelse for astronomer, fordi nitrogenis, der dækker det meste af Plutos overflade, skulle kollapse under sin egen vægt. Lange otte uger senere, efter Labor Day weekend, afslørede New Horizons Plutos gamle kratere, glatte lyse sletter, klyngede rygge og klitter, en uventet sammenlægning af landskaber, der findes andre steder i solsystemet, herunder på Mars og Jupiters måne Europa. Der er tegn på flydende gletsjere og på tværs af kanaler forårsaget, måske af væske eller slush på "planeten." (Pluto klassificeres officielt som en "dværg" planet, men Stern kalder det stadig for en planet - og hvem vil stoppe ham? ”Astronomer har ikke en politistyrke, ” siger han.) Data fra et instrument kaldet Alice - dets partnerinstrument er Ralph - fandt en atmosfære rig på kvælstof, der nåede tusind miles over Plutos overflade. I Sterns foretrukne billede hidtil, taget 15 minutter efter nærmeste indflyvning, adskiller separate, tydelige toppe sig ned i diset ovenfor, som selv er dannet af forskellige koncentriske ringe. Den sidste af dataene ankommer først i slutningen af ​​næste år. Men efter at have ventet i lang, lang tid - 14 år med at planlægge missionen og få godkendelse, 4 til at konstruere og teste håndværket og relaterede systemer, plus mere end 9 år i transit - hvad er der et andet år? ”Du skal være i orden med forsinket tilfredsstillelse, ” siger Stern.

I de tidlige dage før missionen var gået, da Pluto stadig blev klassificeret som en planet, havde Stern en anden klog idé. Proben kunne have opfyldt sine videnskabelige mål med kun seks instrumenter. Men Stern var ikke tilfreds - der må være plads til en til. Og så tilføjede de et højopløsnings-teleskop med lang rækkevidde, der ville begynde observationer seks måneder tidligt ved at fotografere Pluto under indflyvningen, hvilket i høj grad øger det videnskabelige afkast uden at tilføje meget til omkostningerne. Disse tidlige billeder var også en drill, der gjorde missionen desto mere lokkende for Plutophiles nye og gamle her på Jorden. Stern fik vores opmærksomhed og fik os til at ønske mere. Nu er vi også villige til at vente på det.

Hans nye horisont-rummission bringer os vores første nogensinde nærbillede af Pluto
Hvordan Alan Stern bragte Pluto til jorden