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Come Alan Stern ha portato Plutone sulla Terra

Alan Stern ha promesso ai suoi colleghi che il loro sorvolo di Plutone avrebbe fatto la prima pagina del New York Times, sopra la piega. Ma anche Stern non si aspettava che il risultato apparisse nello stesso posto di rilievo su 450 giornali il 15 luglio, la mattina dopo che la navicella spaziale New Horizons sfrecciò da Plutone e lo trasformò per sempre da un semplice punto di luce in un mondo tridimensionale con la propria identità. "La gente scava esplorazione", ha detto Stern spiegando il fascino globale.

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Questa storia è una selezione dal numero di dicembre della rivista Smithsonian.

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La gente scava anche un trionfo duramente conquistato, e che trionfo fu, lanciando un dispositivo non più pesante di un'auto Smart attraverso il sistema solare e facendolo incontrare più di nove anni e tre miliardi di miglia più tardi con una sfera ghiacciata più piccola della nostra luna . L'impresa ci ha mostrato di nuovo che forse l'unica cosa più meravigliosa dello spazio stesso è la mente umana che insiste incessantemente a capirlo.

Stern, che è uno scienziato planetario, ingegnere aerospaziale, vicepresidente associato per la ricerca e lo sviluppo presso il Southwest Research Institute e il principale investigatore della missione New Horizons, ha messo gli occhi su Pluto decenni fa e ha progettato veicoli spaziali per studiarlo diverse volte prima, solo avere i suoi piani frizzarsi molto prima che raggiungessero il launchpad. La sua ostinata determinazione è una delle ragioni del brillante successo di questa missione, ma la determinazione è anche una qualità condivisa da molte centinaia di scienziati, ingegneri e tecnici che hanno lavorato al progetto nel corso degli anni. Il singolare contributo di Stern, in realtà, è stato il suo accorto pragmatismo nella navigazione degli ostacoli di finanziamento della NASA e nel processo di approvazione della missione, un mondo pieno di pericoli da uccisione di sogni (vedi "Plutonic Love", giugno 2015). Veterano della NASA, Stern ha messo in atto un'idea che va oltre l'estetica classica dell'ingegneria "less is more". Pensa a come meno è la maggior parte.

Per arrivare rapidamente a Plutone, l'astronave doveva essere leggera. Pesava solo 1.054 sterline al lancio. I sette strumenti scientifici di bordo - che avevano una lunga lista di compiti che includevano la mappatura di Plutone e la sua luna più grande, l'acquisizione di immagini ad alta risoluzione e a colori, lo studio della geologia e della composizione, la misurazione del vento solare e il rilevamento della polvere - arrivano a soli 66 sterline. Perché il veicolo spaziale fosse leggero, la strumentazione doveva essere efficiente. Tutti gli strumenti funzionano con soli 28 watt, non abbastanza per alimentare una lampadina.

Scattata il 14 luglio 2015, questa immagine ad alta risoluzione con colori migliorati raffigura le morfologie terrestri di Plutone. Molte delle morfologie hanno i loro colori distinti. (SWRI / JHUAPL / NASA) Il concetto di artista della sonda New Horizons mentre si avvicina a Plutone nel luglio 2015. La piccola sfera è Caronte, la più grande delle cinque lune conosciute di Plutone. (SWRI / JHUAPL) Questa immagine cattura lo strato di foschia ad alta quota di Plutone (in blu), che si pensa sia causato dalle reazioni chimiche provocate dalla luce solare di azoto e metano. (SWRI / JHUAPL / NASA) La vasta area bianca di questa immagine ad alta risoluzione è il "cuore" di Plutone. Chiamato Plutum Sputnik, è ricco di ghiacci di azoto, monossido di carbonio e metano. (SWRI / JHUAPL / NASA) Questa foto, scattata vicino al tramonto sull'approccio più vicino all'astronave verso Plutone, il 14 luglio 2015, mostra una vasta pianura ghiacciata, lo Sputnik Planum, fiancheggiato a ovest da aspre montagne alte 11.000 piedi e ad est da un terreno tagliato da apparenti ghiacciai. All'orizzonte sono anche visibili più di una dozzina di strati di polvere che compongono l'atmosfera di Plutone. (SWRI / JHUAPL / NASA) La navicella spaziale New Horizons si trova presso il Kennedy Space Center prima di essere lanciata nel gennaio 2006 durante la sua missione di nove anni a Plutone. (NASA) L'investigatore principale di New Horizons Alan Stern (secondo da sinistra) è in piedi con quattro membri della sua squadra subito dopo la presentazione dell'immagine ravvicinata di Plutone. (© Michael Soluri) Poppa nei momenti successivi allo svelamento (© Michael Soluri) Il team di New Horizons Pluto, guidato (in primo piano, da sinistra) da Glen Fountain, Alice Bowman, Alan Stern e Harold Weaver (© Michael Soluri)

"Mio Dio, la maledetta macchina ha funzionato, ha funzionato davvero", David DeVorkin, curatore senior presso il National Air and Space Museum di Smithsonian, afferma del successo della missione. “Come l'ha fatto? Voglio dire, è una sorta di cosa Zen ... Quel tipo di concentrazione e intensa attenzione per ogni possibile piano di emergenza per tutto ciò che potrebbe andare storto. ”Nonostante, o più probabilmente a causa del suo design aerodinamico, New Horizons è riuscito a raccogli 50 gigabit di dati, 5.000 volte più dati della sonda Mariner 4 raccolta quando volò su Marte nel 1965, restituendo la prima visione ravvicinata del pianeta.

Fu negli anni '90, durante la pianificazione di un'altra missione di Plutone che non raggiunse mai il decollo, che Stern ideò la strategia intelligente di far dormire un veicolo spaziale per lunghi periodi di tempo, riducendo il numero di persone necessarie per pilotare e monitorare l'imbarcazione, e risparmiando sostanzialmente sui costi operativi. New Horizons ha preso in prestito questa strategia. Dopo una spinta positiva della gravità di Giove, New Horizons trascorse in letargo 1.892 di 3.058 giorni. Allo stesso modo, Stern decise di mantenere la navicella spaziale focalizzata esclusivamente sul suo obiettivo durante il sorvolo, per ottenere quanti più dati possibili possibili, e solo successivamente puntare la nave sulla Terra per trasmettere quei dati a casa. Non significava una ricompensa immediata, e anche ora le informazioni arrivano in un batter d'occhio perché ha imballato un trasmettitore meno potente e un'antenna più piccola per risparmiare su costi e peso.

La straordinaria prima foto della superficie di Plutone mostra montagne che si innalzano per 11000 piedi, una deliziosa sorpresa per gli astronomi, perché il ghiaccio di azoto, che copre la maggior parte della superficie di Plutone, dovrebbe crollare sotto il suo stesso peso. Otto lunghe settimane dopo, dopo il fine settimana della Festa del Lavoro, New Horizons rivelò gli antichi crateri di Plutone, pianure lisce e luminose, creste e dune raggruppate, un'inaspettata fusione di paesaggi trovati altrove nel sistema solare, tra cui l'Europa di Marte e la luna di Giove. Ci sono segni di ghiacciai fluenti e canali incrociati causati, forse, da fluidi o granite sul "pianeta". (Plutone è ufficialmente classificato come un pianeta "nano", ma Stern lo chiama ancora un pianeta - e chi lo fermerà? "Gli astronomi non hanno una forza di polizia", ​​dice. Nell'immagine preferita di Stern finora, scattata 15 minuti dopo l'approccio più vicino, vette distinte e distinte si protendono nella foschia sopra, formata da anelli concentrici distinti. L'ultimo dei dati non arriverà fino alla fine del prossimo anno. Ma dopo aver atteso molto, molto tempo - 14 anni per pianificare la missione e ottenere l'approvazione, 4 per costruire e testare le imbarcazioni e i relativi sistemi, oltre a più di 9 anni in transito - che cosa è un altro anno? "Devi essere d'accordo con una gratificazione ritardata", afferma Stern.

In quei primi giorni prima che la missione fosse finita, quando Plutone era ancora classificato come pianeta, Stern ebbe un'altra idea di buon senso. La sonda avrebbe potuto raggiungere i suoi obiettivi scientifici con solo sei strumenti. Ma Stern non era soddisfatto: doveva esserci spazio per un'altra. E così hanno aggiunto un telescopio ad alta risoluzione a lungo raggio che avrebbe iniziato le osservazioni con sei mesi di anticipo fotografando Plutone durante l'approccio, aumentando notevolmente il ritorno scientifico senza aggiungere molto al costo. Quelle prime immagini furono anche una presa in giro che rese la missione ancor più affascinante per i plutofili nuovi e vecchi qui sulla Terra. Stern ha attirato la nostra attenzione e ci ha fatto desiderare di più. Ora anche noi siamo disposti ad aspettare.

La sua missione spaziale New Horizons ci sta portando le nostre prime viste ravvicinate di Plutone
Come Alan Stern ha portato Plutone sulla Terra