Запущенная в 2006 году для исследования ( считавшейся полноценной, а ныне носящей «звание» карликовой) планеты Солнечной системы Плутон миссия » с честью выполнила задачу и навсегда удаляется от родной звезды. Каковы же результаты исследований, которые провела автоматическая межпланетная станция?
Учёные астрономы с нетерпением ждали встречи аппарата с Плутоном, так как ранее ещё ни одно творение рук человеческих не приближалась к нему. Данные о планете, названной в честь бога подземного царства мёртвых, почитавшегося древними римлянами, доступные ранее астрофизикам – это материалы, полученные с наземных телескопов, а также с орбитального телескопа .

После пролёта аппарата над поверхностью Плутона в памяти устройства храниться огромное количество полученной в результате сканирования планеты информации. Учитывая небывалую удалённость «Новых горизонтов» от Земли, скорость передачи данных сильно ограничена. А удалена станция более чем на 40 (одна астрономическая единица – а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца 150 миллионов километров). Поэтому информация с дисков памяти исследовательской миссии была передана на Землю только примерно через год.

Как выяснилось, Плутон зря считался мёртвым куском льда и замёрзших газов. Космические исследования показали, что это не так. Сравнивая поверхность карликовой планеты с поверхностью его естественного спутника Харона (в верованиях древних римлян Харон – лодочник перевозящий души умерших людей в царство теней через священную реку Стикс) нельзя не заметить разительных отличий. В их числе – чрезвычайно малое количество метеоритных кратеров на Плутоне по сравнению со спутником.
Это может иметь только одно объяснение – поверхность планетоида постоянно обновляется в результате процессов, происходящих в недрах. Все планеты солнечной системы, обладающие массой, достаточной для гидростатического равновесия имеют схожие процессы.
На Земле это выглядит так: по поверхности расплавленной мантии «плавают» тектонические плиты из твёрдой породы. Эти плиты расширяются, уменьшаются, сталкиваются, вызывая землетрясения, извержения вулканов. На Плутоне тектонические плиты состоят из водяного льда, а также из замёрзших газов и покоятся на субстанции из того же материала, но обладающей текучестью под действием давления верхних слоёв.
По всей поверхности Плутона наблюдаются результаты тектоники: ледяные горные массивы и хребты, гладкие равнины из недавно замёрзших газов и жидкостей, а также криовулканы. От земных вулканов отличающиеся тем, что извергаются из них водяной пар и другие газы, а по склонам стекают те же самые вещества в жидком виде.

Состав льда и атмосфера Плутона

Как показали космические исследования, в составе поверхности Плутона преобладают водяной и азотный льды. Распределены эти два компонента по поверхности планеты неравномерно, и это, возможно, является ключом к пониманию тектонических процессов. Кроме того, равнины покрыты слоем толинов – полимеризованных простейших углеводородов. Эти вещества образуются из исходных метана и этана под воздействием ультрафиолетовых лучей, источником которых служит Солнце.
При физических условиях глубокого космоса толины кристаллизуются, их массы имеют жёлто – коричневый цвет. Именно благодаря этим химическим соединениям поверхность Плутон имеет слегка необычную относительно яркую окраску.
А вот атмосфера планетоида подкачала. Учёные надеялись найти более плотную и мощную атмосферу, нежели та, которую обнаружила автоматическая межпланетная станция. Давление атмосферы у поверхности не более одной стотысячной от земного. Как известно, орбита Плутона сильно вытянута, и обладает весьма значительным эксцентриситетом: в перигелии планета почти в два (!) раза ближе к Солнцу чем в апогее, а света в ближайшей к звезде точке получает почти в три раза больше.

Такая особенность скорее всего приводит в значительным изменениям в плотности атмосферы в зависимости от времени плутонианского года. Но проверить данную гипотезу в ближайшее время путём наблюдений не удастся, так как период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 земных года.
Состоит атмосфера в основном из азота, присутствует также в небольших количествах метан, проявляются следы монооксида углерода. Толины образуются скорее всего именно в атмосфере, затем, конденсируясь, тонким слоем выпадают на поверхность. А до того, как упасть, толины находятся во взвешенном состоянии, образуя некое подобие облаков, которые и были обнаружены космическим аппаратом.

Спутники

Первый открытый спутник Плутона – Харон. Он был ещё в восьмидесятые годы прошлого столетия. Харон – самый большой естественный спутник планетоида и единственный, имеющий массу, достаточную для обретения гидростатического равновесия. Интересно, что соотношение массы планеты и спутника составляет 1 к 8. Это очень большая масса спутника по отношению к массе материнской планеты. Из-за этого пару Плутон – Харон иногда называли двойной планетой.
Пролет над Хароном

Поверхность Харона покрыта в основном водяным льдом, есть свидетельства о геологической активности небесного тела, в частности криовулканы. Правда, она гораздо слабее чем на Плутоне.

Остальные спутники планетоида – Стикс, Никта, Кербер (Цербер) и Гидра. Это куски породы неправильной формы размерами менее сотни километров.

Какие горизонты «за горизонтом»

Покинув систему Плутона автоматическая межпланетная станция продолжает удаляться от Солнца со скоростью около 15 километров в секунду. Планируется, что в ночь с 31 декабря 2018 года на 1 января 2019 года аппарат ожидает «новогодняя» встреча в поясе Койпера с одним из классических его представителей – небольшим астероидом 2014MU-69. Затем последует передача полученных данных и в 20-е годы текущего тысячелетия миссия наконец будет завершена.

Команда миссии New Horizons 17 июля 2015 года в 20:00 по московскому времени организовала пресс-конференцию, на которой сообщила последние данные о Плутоне и его системе, полученные с автоматической межпланетной станции. Ученые на карликовой планете ледяную равнину с необычной геологией, возможные свидетельства наличия на бывшей девятой планете ветров и гейзеров, а также плазменный хвост и оценили размеры гигантской, как оказалось, атмосферы Плутона. Вместе с НАСА , Science и New Scientist «Лента.ру» рассказывает об этом и грядущих исследованиях далеких миров.

Геология

Ученые представили фотографии поверхности Плутона, сделанные в высоком разрешении. На них заметны интересные геологические особенности карликовой планеты - бугристые холмы над равнинами, ребристая, вероятно, из-за эрозии, поверхность ледяных полей, а также каналы, разграничивающие ледяные равнины. Особое внимание привлекли пятнистые темные полосы на льду - возможные следы криовулканизма, извержения гейзеров, такие же, какие наблюдались в 1989 году на спутнике Нептуна - Тритоне.

Накапливается все больше данных, свидетельствующих о том, что на Плутоне до сих пор активно происходят геологические процессы, а не только простые колебания температуры и перепады скорости ветра в его разреженной атмосфере. Если бы карликовая планета была спокойным миром, на ее равнинах не образовывались бы высокие ледяные горы, а были бы видны следы ударных кратеров.

Эти ледяные скалы, по оценкам ученых, могли образоваться и сто миллионов лет назад, и за несколько недель до сближения станции с Плутоном. Что-то заставляет водяной лед, из которого в значительной степени образованы горы, подниматься вопреки силе гравитации. И ученые совсем не ожидали увидеть такую равнину, как .

Когда станция New Horizons пролетала в тени карликовой планеты, удалось проанализировать ее атмосферу. В частности, было обнаружено, что из двух ее моделей - турбулентной и спокойной, скорее всего, действительности соответствует вторая. Полученные данные свидетельствуют, что скорость ветра у поверхности Плутона - 1-2 метра в секунду. Этого достаточно для того, чтобы перемещать мельчайшие частицы льда.

Изображение: NASA /JHUAPL / SWRI

Ветер наверняка способствует эрозии на поверхности Плутона. Однако это не отвечает на вопрос о том, как образовалась, например, гора Норгей, видео пролета над которой в НАСА. Она окружена ледяной равниной, и непонятно, насколько гора подвержена процессам эрозии.

Также неясна природа многоугольных каналов, ограничивающих сегменты ледяной равнины. Они могли возникнуть вследствие остывания и последующего сжатия или образоваться в результате конвекции вещества из недр карликовой планеты в ее атмосферу.

Ученые также с удивлением обнаружили, что плато Спутник покрыто слоем льда из угарного газа. Точная его толщина неизвестна, однако, по имеющимся данным, явно больше одного сантиметра. Если ненамного больше, то, скорее всего, это аналог водяного снега.

Однако необязательно он падал сверху. Ученые не исключают, что попасть на плато «снег» мог и из недр планеты, в частности, из гейзеров. Ветер мог разнести вещество из гейзеров равномерно по плато.

На снимках НАСА, опубликованных 15 июля, на поверхности карликовой планеты гора высотой 3,5 километра. Она располагается посреди равнины, а вокруг не заметно следов от ударных кратеров. Это также свидетельствует об активных геологических процессах на поверхности Плутона.

Ранее астрономы полагали, что высокие горы на небольших небесных телах (в частности, спутниках планет-гигантов) образуются в результате их гравитационного взаимодействия с более крупными телами. Поскольку в непосредственной близости с Плутоном таковых нет, этот механизм для него не работает. Значит, он может не работать и для других тел Солнечной системы.

Ученые считали, что в таком далеком и холодном объекте, как Плутон, возникшем миллиарды лет назад, не могут протекать активные геологические процессы. Вероятно, источником энергии для них служит внутреннее тепло, выделяющееся в результате радиоактивных реакций в недрах небесного тела.

Ларри Седерблум из Геологической службы США в городе Флагстафф на севере Аризоны, участвовавший в свое время в миссии Voyager, отметил сходство и различия между Плутоном и Тритоном - крупнейшим спутником Нептуна. Согласно популярной точке зрения, ранее Тритон находился, так же, как и Плутон, в поясе Койпера, но затем был захвачен Нептуном и стал его спутником. На Тритоне ученые тоже предполагают существование криовулканизма, однако в качестве источника внутреннего тепла указывается приливное воздействие со стороны Нептуна. Кроме того, на Тритоне, как и на Плутоне, мало кратеров, однако на спутнике Нептуна нет высоких гор.

Зонд «Новые горизонты» (англ. New Horizons), запущенный в 2006 году Национальным Космическим Агентством, преодолев около 5 миллиардов километров, приступил к исследованию планеты Плутон. Уже получены первые снимки карликовой планеты, пока еще, правда, не очень хорошего качества, но уже пригодные для корректировки траектории космического аппарата.

Также установленные на борту аппарата «Новые горизонты» (New Horizons) датчики плазмы и пыли приступили к исследованию среды в поясе Койпера.

Приоритетной задачей зонда New Horizons стоимостью в 700 миллионов долларов станет картографирование состава и температуры поверхности планеты Плутон и его крупнейшего спутника Харона (пока известно всего пять), изучение их геологического строения, исследование атмосферы Плутона. «Новые горизонты» также будет вести поиск неизвестных колец и спутников в этой системе.

Описание зонда «Новые горизонты» («New Horizons»)

Общие характеристики зонда New Horizons .

Масса New Horizons – 478 кг,
Масса топлива на борту зонда – 80 кг,
Размеры аппарата «Новые горизонты» - 2,2×2,7×3,2 метра.

Оборудование на борту космического аппарата „Новые горизонты“ расширит имеющиеся данные о поверхности и атмосфере Плутона и его спутника Харона», - заявляют руководители миссии. Рассмотрим же подробнее, о каком именно оборудовании зонда New Horizons идет речь.

Список оборудования, установленного на борту космического аппарата New Horizons.

Прибор	Название	Назначение
Ультрафиолетовый спектрометр	Alice (имя собственное)	Изучение состава атмосферы и структуры поверхности карликовой планеты Плутон.
Обзорная фотокамера		Работает в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн.
	LORRI (Long - Range Reconnaissance Imager )	Предназначен для детальной съемки (с разрешением в 5 микрорадиан) и съемки с большого расстояния.
Измеритель параметров частиц солнечного ветра	SWAP (Solar Wind Analyzer for Pluto )	Определение наличия магнитосферы у Плутона и скорости утечки его атмосферы.
Спектрометр энергетических частиц	EPSSI (Energetic Particle Spectrometer Science Investigation )	Поиск покидающих атмосферу Плутона нейтральных атомов и получающих заряд при взаимодействии с солнечным ветром.
Детектор пыли	SDC (Student Dust Counter )	Измерение концентрации пылевых частиц в поясе Койпера.
Радиоспектрометр	REX (Radio EXperiment )	Исследование структуры атмосферы Плутона, тепловых свойств его поверхности и измерение массы Плутона, Харона и ещё не выбранных объектов пояса Койпера.

Кроме того, аппарат New Horizons снабжен мощной системой связи с Землей. Система связи состоит из передающих антенн и множества усилителей сигнала. На случай поломки ключевые устройства в системе связи продублированы. Скорость передачи данных с Плутона на Землю составит 768 бит/с, 1 Мб будет передаваться три часа. Скорость эта крайне низкая и данные будут передаваться в течение полутора лет. Однако передача основных данных будет осуществляться в первую очередь и по времени займет примерно 40 дней.

Запуск зонда New Horizons с мыса Канаверал на ракете-носителе Атлас -5 (видео).

Для запуска зонда New Horizons использовалась американская ракета-носитель «Атлас-5» в конфигурации «551», что было обусловлено необходимостью значительного ускорения аппарата и является наиболее тяжёлым вариантом этой ракеты из использованных на 2012 год.

Немного о планете Плутон. Открытие и исследование карликовой планеты Плутон.

Планета Плутон является одной из крупнейших (известных на сегодняшний день) карликовых планет Солнечной системы, расположенной в поясе Койпера – области Солнечной системы от орбиты Нептуна (30 а.е. от Солнца) до 55 а.е. до Солнца. Масса Плутона в пять раз меньше массы Луны, а объем меньше в три раза.

Орбита Плутона представляет собой сильно вытянутый эллипс с эксцентриситетом 0,25. (Чем больше эксцентриситет, тем более вытянутым является эллипс орбиты. Для сравнения: эксцентриситет Земли равен 0,017 и ее орбита близка к окружности.) В перигелии своей орбиты (наиболее близкой точке к Солнцу) Плутон находится на расстоянии 29,6 а.е. (4,4 млрд км) от Солнца, а в афелии (наиболее удаленной точке от Солнца) – на расстоянии 49,3 а.е. (7,4 млрд км). Полный оборот Плутона вокруг Солнца осуществляется за 248 земных лет.

Плутон был открыт в 1930 году и до 2006 года считался десятой планетой Солнечной системы, вращающейся вокруг Солнца. Однако в 2006 году МАС определился с термином «планета» и Плутон не подпал под это определение. Поэтому для тел, подобных Плутону, было придумано название «карликовая планета». Тем более что в конце ХХ-начале ХХI века было открыто еще несколько объектов, по характеристикам близкие Плутону (например, карликовые планеты Хаумеа и Макемаке). Большинство объектов пояса Койпера (ОПК) состоят из горных пород и льда.

В качестве малой планеты Плутону был присвоен номер 134340 в каталоге Центра малых планет (ЦМП). Однако некоторые ученые не согласны с данным решением и ратуют за обратную переквалификацию Плутона в статус полноценных планет Солнечной системы.

Из-за большой удаленности от Земли, Плутон является одной из самых малоизученных объектов Солнечной системы. «Новые горизонты» - первая миссия, направленная к карликовой планете. Исследователи NASA возлагают большие надежды на миссию New Horizons, ожидая в скором будущем ошеломляющие открытия, вплоть до обнаружения новых планет Солнечной системы и расширения ее нынешних границ (о чем вполне определенно говорит и название миссии).

«Мы направляемся к одной из исходных планет Пояса Койпера. Миссия перевернет наши представления о том, как ведут себя планеты пояса», - пояснил член миссии Уильям МакКиннон. По его мнению, небольшие ледяные миры типа Плутона, вероятно, наиболее распространенный тип планет во всей Вселенной.

Хронология полета зонда New Horizons к карликовой планете Плутон.

Выполненные задачи миссии New Horizons.

Свой путь к орбите планеты Плутон зонд New Horizons начал более девяти лет назад 19 января 2006 года . Зонд был запущен с рекордной для космических аппаратов скоростью – 16,6 км/с относительно Земли. Относительно Солнца его скорость составила 45 км/с, что позволило бы ему уйти за пределы Солнечной системы и без ускорения у орбиты Юпитера.

7 апреля 2006 года зонд «Новые горизонты» пересек орбиту Марса. Зонд в это время находился на расстоянии 243 млн км от Солнца, скорость его составляла 21 км/с.

28 февраля 2007 года зонд «Новые горизонты» пролетел мимо Юпитера на расстоянии 2305 млн км, ускорившись в поле его тяготения. Попутно New Horizons сделал фотографии планеты и ее спутников. Далее около восьми лет аппарат «спал», медленно вращаясь и раз в неделю подавая сигнал, что на борту все нормально. Однако примерно раз в год зонд просыпался на 50 дней для проведения калибровки приборов и научных наблюдений.

30 июля 2010 года зонд New Horizons сфотографировал планету Нептун и спутник его Тритон с помощью камеры LORRI.

6 декабря 2014 года автоматическая межпланетная станция NASA достигла орбиты Плутона. Здесь зонд был выведен из режима гибернации (спячки), в котором он провел 1873 земных дня (почти две трети времени полета): программное обеспечение было перезагружено, все системы приведены в активное состояние – космический аппарат начал работу.

Планируемые задачи аппарата «Новые горизонты» (New Horizons)

Февраль 2015 года – начало наблюдений за планетой Плутон. Может потребоваться корректировка траектории во избежание столкновения с невидимыми с Земли объектами вблизи карликовой планеты.

В апреле 2015 года начнется основная работа приборов.

В мае 2015 года аппарат New Horizons сможет получить четкие фотографии планеты.

Достижение самой малоизученной планеты Солнечной системы планируется на 14 июля 2015 года . От планеты Плутон зонд пролетит на расстоянии всего в 12500 км, что довольно близко по астрономическим меркам. Наблюдение за системой Плутон-Харон будет вестись в течение 9 дней. За это время зонд New Horizons соберет 4,5 гигабайта информации, которые будет передавать на Землю в течение года из-за недостаточной мощности подвижных антенн устройства. Также будет проверена гипотеза о наличии на планете Плутон океана воды под толщей поверхностного льда.

2026 год – планируемый год окончания миссии New Horizons.

Это была статья: "Зонд New Horizons приступил к исследованию планеты Плутон." Комментируем, высказываем свои мнения.

Избранные мировые новости.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Одной из самых обсуждаемых тем вчерашнего дня стало завершение первой части миссии межпланетной станции «Новые горизонты»: аппарат до Плутона, потратив девять лет на межзвездное путешествие длиной в 3 миллиарда миль.

«Бумага » выяснила, почему события на другом конце Солнечной системы так важны для человечества.

Плутон. Снимок, сделанный «Новыми горизонтами»

«Новые горизонты» впервые показали миру, как выглядит Плутон

До полета автоматической станции к Плутону и передачи на Землю первых фотографий карликовой планеты человечество никогда не видело ее. На изображении, полученном в 2010 году благодаря телескопу Хаббл, Плутон выглядел желто-серым пятном. «Горизонты» передали на Землю первый четкий снимок планеты утром 14 июля 2015 года. В сообществе «ВКонтакте» AstroAlert фотографию Плутона и его спутника Харона сделали цветной (правда, основываясь скорее на воображении, чем на точных данных).

За миссией живо следили не только в центре NASA: о перемещении автоматической станции «Новые горизонты» писали все крупнейшие СМИ, в том числе и российские издания. Появился даже проект , где в режиме реального времени можно следить за местоположением «Новых горизонтов». Администратор сайта Игорь Тирский рассказал «Бумаге » о важности миссии в масштабах глобального изучения космоса.

Миссия «Новые горизонты» столь же важна для развития науки, как изучение океанского дна в Марианской впадине или породы Кольской сверхглубокой скважины. Все это чертовски захватывающе, такую информацию невозможно описать словами и придать ей строго практический смысл. Но это пока, никогда не знаешь, откуда придет ответ. Я уверен, что мы должны изучать все, что нас окружает, всеми доступными способами. Потому что людям важно знать, что находится вокруг них, в Солнечной системе, иметь представление о тех уголках, в которых мы еще не были. «Новые горизонты» - относительно недорогая, но очень важная миссия, которая поможет нам заглянуть на задворки Солнечной системы и понять, каким образом сформировались ближайшие к нам космические тела.

Плутон, возможно, последняя планета, новые фотографии которой мы увидим

Споры о том, считать Плутон планетой или нет, велись довольно давно, и вот, наконец, небесное тело признали карликовой планетой.

Как бы там ни было, миссия «Новых горизонтов» позволила получить фотографию последней планеты в Солнечной системе, которой до этого у нас не было. Издание The New York Times опубликовало грустную заметку под названием Reaching Pluto, and the End of an Era of Planetary Exploration («Долететь до Плутона. Закат эры планетарной разведки»). Возможно, полет к Плутону действительно ознаменует закат эры открытия планет в нашей Солнечной системе на долгие годы.

Полет к Плутону - огромное технологическое достижение

Станция «Новые горизонты» летела к Плутону девять лет, преодолев миллиарды километров пути в открытом космосе. За это время контрольный центр успел едва ли не потерять станцию, сумел провести зонд мимо облаков обломков и рассчитать траекторию сближения станции с космическими телами, проведя «горизонты» по орбите Юпитера для придания зонду дополнительного ускорения.

Траектория полета станции «Новые горизонты»

Данные с поверхности Плутона позволят ученым лучше изучить историю Земли

Оперируя доступными на сегодняшний день данными, ученые считают, что Плутон сформировался значительно раньше нашей планеты и проходил все те же циклы «развития», что и Земля, до того как оказаться на краю Солнечной системы.

Целью миссии «Новые горизонты» является картографирование Плутона и Харона, исследование геологии и морфологии космических тел, изучение нейтральной атмосферы Плутона и скорости ее рассеивания в окружающую среду, попытка найти атмосферу Харона, создание карты температур космических тел и многое другое. Эти и другие данные, которые ученые соберут со спутников, помогут им лучше изучить историю возникновения нашей планеты.

Сейчас «Новые горизонты» двигается в сторону пояса Койпера - крупного скопления астероидов, сформировавшихся из «остаточного материала» Солнечной системы. Ученые предполагают, что зонд будет передавать данные еще около двадцати лет.

Описание проекта

Проект «Новые горизонты» – миссия НАСА по изучению Плутона и его спутников с помощью АМС, запущенной 19 января 2006 года. Миссия является частью программы «New Frontiers» (Новые рубежи). Для получения дополнительного ускорения аппарата был использован гравитационный манёвр в поле тяготения Юпитера в 2007 году и Плутона - в 2015. К сожалению, выход на орбиту Плутона не предусматривался. к тому времени АМС набрала слишком большую скорость. После пролёта вблизи Плутона АМС продолжила свой путь в поясе Койпера. Работа станции «New Horizons» рассчитана на 15 – 17 лет.

Плутон был открыт 18 февраля 1930 года американцем Клайдом Томбо в обсерватории в городе Флагстафф. До 2006 года он считался девятой планетой Солнечной системы, пока Международный астрономический союз не «понизил» его в звании до карликовой планеты. Причиной этого стал целый ряд открытий объектов пояса Койпера, почти не уступающих, а то и превосходящих его по массе.

Окрестности Земли станция «New Horizons» покинул с самой большой скоростью среди всех существовавших до того космических аппаратов, при выключении двигателей она составляла 16,26 километра в секунду относительно Земли. Гелиоцентрическая скорость составляла 45 километров в секунду, что позволило бы не совершать гравитационный манёвр около Юпитера. Но к 2015 году гелиоцентрическая скорость аппарата упала до 14,5 километров в секунду, тогда как скорость «Вояджера-1», успешно преодолевшего притяжение Солнца, составляет 17,012 километров в секунду (для приобретения такой бо́льшой скорости аппарат совершил дополнительный гравитационный манёвр около Сатурна).

Цели миссии New Horizons

Главная задача миссии - исследовать формирование системы Плутона и Харона , пояса Койпера, процессы, сопровождавшие раннюю эволюцию Солнечной системы. Космическая станция «New Horizons» должна заняться исследованием поверхности и атмосферы объектов в системе Плутона . Расширенная миссия включает в себя аналогичные исследования некоторых объектов пояса Койпера .

К задачам миссии относятся:

• Картографирование поверхности Плутона и Харона
• Исследование геологии и морфологии Плутона и Харона
• Исследование атмосферы Плутона и её рассеяния в окружающее пространство
• Поиск атмосферы у Харона
• Построение карты температур поверхности Плутона и Харона
• Поиск колец и новых спутников Плутона
• Исследование объектов пояса Койпера

Устройство аппарата Новые Горизонты

1 - РИТЭГ, 2 - узконаправленная антенна, 3 - широконаправленная антенна, 4 - всенаправленная антенна, 5 - двигатели коррекции,6 - звёздные датчики, A - Alice,R - Ralph, L - LORRI, S - SWAP,P - PEPSSI, X - REX, D - VB-SDC.

1 - РИТЭГ, 2 - жалюзи системы обеспечения теплового режима, 3 - двигатели коррекции, 4 - всенаправленная антенна, 5 - звёздные датчики, A - Alice, R - Ralph, L - LORRI, S - SWAP, P - PEPSSI, X - REX, D - VB-SDC.

Масса аппарата - 478 кг, включая 77 кг топлива. Размеры - 2,2×2,7×3,2 метра.

Запуск был осуществлен с помощью американской ракеты-носителя «Атлас-5» в конфигурации «551» с применением российского двигателя РД-180, наиболее тяжёлого варианта этой ракеты из примененных в 2012 году, так как требовалось значительное ускорение аппарата.

Телеметрия и управление

Для связи АМС использует 4 антенны X – диапазона: узконаправленную с высоким коэффициентом усиления, широконаправленную со средним коэффициентом усиления и две всенаправленные антенны. На Земле для обмена данными используются антенны дальней космической связи, имеющие диаметр 70 метров и уже применявшиеся в проектах дальше орбиты Юпитера. Всенаправленные антенны применялись только на ранних этапах полёта АМС в околоземном пространстве и чтобы оказать помощь при аварийной ситуации (например, в случае потери ориентации).

При управлении передающим устройством допускается удвоение скорости передачи данных на Землю, такой способ передачи был успешно испытан в начале миссии и сейчас считается рабочим вариантом.

При проектировании системы связи большинство важных узлов были продублированы, чтобы при выходе из строя основного устройства его функции приняло на себя запасное. В районе Юпитера система отправляла на Землю данные со скоростью 38 килобит в секунду (4,75 кбайт/с), эта скорость, сравнима со скоростью работы устаревшего dial-upмодема. Информацию о системе Плутона аппарат передает со скоростью 768 бит в секунду (96 байт в секунду); на передачу одного мегабайта уходит примерно три часа. Хотя эта скорость и крайне мала, но она позволяет отправить на Землю бесценные научные данные и даже фотографии высокого качества. Кроме малой скорости, сложность работы с системой связи заключается в задержке сигнала, составляющей четыре с половиной часа в каждую сторону.

Полученные данные первоначально будут сохраняться в накопителях бортового компьютера. Это вызвано отчасти высокой скоростью поступления информации, существенно превышающей пропускную способность передатчика, а также тем, что для уменьшения массы станции монтаж аппаратуры выполнен прямо на корпусе АМС и для её нацеливания требуется поворот всего аппарата.

Энергообеспечение

Источником электроэнергии служит радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ). Вначале миссии его мощность составляла 250 Ватт, каждые четыре года она уменьшается на 5 процентов, что обеспечивает мощность в 200 Ватт при выполнении основного этапа миссии - пролёте в системе Плутона. Это значительно уступает мощности РИТЭГов, установленных на «Вояджерах» (470 Ватт на старте, 290 Ватт по состоянию на 2006 год). Это объясняет меньшую длительность проекта, который должен завершиться в 2020-ых годах, когда АМС пролетит расстояние в 50 - 55 астрономических единиц.

Основой системы питания послужила уже опробованная в других миссиях («Улисс», «Галилео», ) модель РИТЭГа «GPHS-RTG». В генераторе содержится около 11 килограммов топлива в виде 72 капсул оксида плутония-238. Каждая капсула расположена в силовом корпусе из иридия, поверх которого находится оболочка из графита.

Этот изотоп отличается высоким тепловыделением на единицу массы, а также радиоактивным распадом, проходящим с испусканием только альфа-частиц, что позволяет использовать только лёгкую радиационную защиту. Данный изотоп можно получить лишь при выработке оружейного плутония, однако эти работы остановлены и в США, и в России, и это делает его крайне дефицитным и дорогим.

Проблемы с финансированием и задержки в производстве привели к тому, что генератор получил меньшую мощность, чем было изначально запланировано, что привело к пересмотру программы исследований. Масса плутония в РИТЭГе «NewHorizons» примерно в три раза меньше, чем было в миссии «Кассини-Гюйгенс».

Вычислительный комплекс станции

Вычислительный комплекс АМС представлен двумя системами - системой обработки команд и данных и системой навигации и управления. Каждая из них продублирована, всего вычислительный комплекс состоит из четырех компьютеров. В основе каждого лежит процессор Mongoose-V (радиационно-стойкая версия процессора R3000) с архитектурой MIPS, работающий на частоте 12 мегагерц. В сравнении с процессором RAD750, используемом в миссии , он менее производителен и работает с меньшей частотой (12 против 200 мегагерц), но его стоимость гораздо меньше. Для сохранения полученной информации служат два банка флеш-памяти (основной и запасной) объёмом по 8 гигабайт.

Платы компьютеров расположены в специальных модулях, в которых поддерживается нужный температурный режим; также там размещены электронные компоненты приборов и органов управления.

19 марта 2007 года в результате сбоя компьютер произвел перезагрузку и перешёл к защищённому режиму работы. Для полного восстановления работоспособности потребовалось двое суток, но часть собранных данных о магнитосфере Юпитера была потеряна. Данное происшествие не повлияло на основную миссию АМС.

Ориентация и стабилизация

Поскольку бортовой источник энергии АМС не располагает нужной мощностью для стабилизации посредством маховиков, ориентация и стабилизация аппарата выполняется только корректирующей двигательной установкой, топливом для которой служит метилгидразин. В топливном баке «New Horizons» помещается до 90 килограммов метилгидразина, но было загружено лишь 77 килограммов, чего достаточно для придания аппарату дополнительной скорости в 290 метров в секунду.

• АМС New Horizons сделала снимок этот снимок Европы после максимального сближения с Юпитером

• 1Юпитер и его спутник Ио. Снимок сделан АМС New Horizons в начале 2007 года.

• Комбинированный снимок северного сияния на Юпитере, сделанный New Horizons и косми́ческой рентгеновской обсерватоорией Chandra

• Изображение Малого красного пятна в атмосфере Юпитера, составленное из снимков космического телескопа Hubble и АМС New Horizons

Обеспечение теплового режима

Температура внутри АМС колеблется от 10 до 30 °C. В начале полета на стороне аппарата, обращённой к Солнцу, температура хотя и выходила из этого коридора, но не была выше 40 °C. Минимум допустимой температуры составляет 0 °C, это обусловлено температурой замерзания гидразина.

Температурный режим зависит от баланса электропитания, тепла, выделяемого РИТЭГом, выделения тепла через термоизоляцию и внешние элементы станции.

Для поддержания температурного режима аппарат обёрнут лёгкой многослойной термической изоляцией, удерживающей тепло, выделяемое работающей электроникой.

Приборы, установленные на АМС

АМС «Новые Горизонты» оснащена следующими приборами:

• ультрафиолетовым спектрометром Alice для изучения состава атмосферы и структуры поверхности Плутона. Он был разработан в Юго-западном исследовательском институте. Такой же прибор был создан для АМС «Розетта» Европейского космического агентства;
• обзорной фотокамерой Ralph, работающей в видимом и инфракрасном диапазонах;
• камерой LORRI (Long-Range Reconnaissance Imager) с разрешением в 5 микрорадиан, способной производить детальную съёмку и съёмку с большого расстояния. Камера была разработана в APL;
• измерителем параметров частиц солнечного ветра SWAP (Solar Wind Analyzer for Pluto), разработанным в Юго-западным исследовательским институтом. Он поможет установить наличие у Плутона магнитосферы, а также определить скорость, с которой он теряет атмосферу;
• спектрометром энергетических частиц PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation). Задача прибора - поиск нейтральных атомов, уходящих из атмосферы Плутона и получающих заряд от солнечного ветра;
• детектором пыли VB-SDC (Venetia Burney Student Dust Counter) для определения концентрации пылевых частиц в поясе Койпера;
• радиоспектрометром REX (англ. Radio EXperiment), интегрированным с основной антенной АМС. Его задача - изучение структуры атмосферы Плутона, тепловых свойств его поверхности и измерение массы Плутона, Харона и некоторых объектов пояса Койпера).