https://frosthead.com

Hvordan Alan Stern brakte Pluto til jorden

Alan Stern lovet sine medarbeidere at Pluto-flybyen deres skulle gjøre forsiden til New York Times, over folden. Men selv Stern forventet ikke at prestasjonen skulle vises på det samme fremtredende stedet i 450 aviser 15. juli, morgenen etter at romfartøyet New Horizons suste av Pluto og forvandlet det for alltid fra et rent lyspunkt til en tredimensjonal verden med sin egen identitet. "Folk digger leting, " sa Stern for å forklare den globale fascinasjonen.

Relatert innhold

  • Bli begeistret for årets frimerkstempler
Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Abonner på Smithsonian magasin nå for bare $ 12

Denne historien er et utvalg fra desemberutgaven av Smithsonian magazine.

Kjøpe

Folk graver også seirende triumf, og hva en triumf det var, slenger en enhet ikke tyngre enn en smart bil over solsystemet og får den til å møte opp mer enn ni år og tre milliarder miles senere med en iskule sfære mindre enn månen vår . Bragden viste oss igjen at kanskje det eneste som er mer underlig enn verdensrommet, er det menneskelige sinn som nådeløst insisterer på å forstå det.

Stern, som er planetforsker, romfart ingeniør, assisterende visepresident for forskning og utvikling ved Southwest Research Institute og hovedetterforsker for New Horizons-oppdraget, satte synet på Pluto for flere tiår siden og designet romfartøy for å studere det flere ganger før, bare for å få planene hans til å fyre lenge før de nådde lanseringsplaten. Hans faste besluttsomhet er en av grunnene til dette oppdragets skinnende suksess, men besluttsomhet er også en kvalitet som deles av de mange hundre forskere, ingeniører og teknikere som har jobbet med prosjektet gjennom årene. Sterns enestående bidrag har faktisk vært hans kløktige pragmatisme når han navigerte over NASAs finansieringshinder og oppdragsgodkjenningsprosessen, en verden fylt av drømmedrapende farer (se “Plutonic Love, ” juni 2015). En NASA-veteran, Stern iverksatte en ide som går utover den klassiske ingeniørestetikken "less is more." Tenk på det som mindre er mest.

For å komme til Pluto raskt, måtte romskipet være lett. Den veide bare 1.054 pund ved lanseringen. De syv vitenskapelige instrumentene ombord - som hadde en lang liste over oppgaver som inkluderer kartlegging av Pluto og dens største måne, fange bilder med høy oppløsning og farger, studere dens geologi og sammensetning, måle solvind og oppdage støv - kom inn på bare 66 kilo. For at romskipet skulle være lett, måtte instrumenteringen være effektiv. Alle instrumentene fungerer på bare 28 watt, ikke nok til å drive en lyspære.

Det ble tatt 14. juli 2015, og viser høyoppløselig fargeforbedret bilde Plutos landformer. Mange av landformene har sine egne distinkte farger. (SWRI / JHUAPL / NASA) En kunstners konsept av sonden New Horizons når den nærmer seg Pluto i juli 2015. Den lille kulen er Charon, den største av Plutos fem kjente måner. (SWRI / JHUAPL) Dette bildet fanger opp Plotos tåkelag i høy høyde (i blått), antatt å være forårsaket av kjemiske reaksjoner av nitrogen og metan i sollys. (SWRI / JHUAPL / NASA) Det store, hvite området på dette høyoppløselige bildet er Plutos “hjerte.” Kalt Sputnik Plunum, og er rik på nitrogen, karbonmonoksid og metan. (SWRI / JHUAPL / NASA) Dette bildet, tatt nær solnedgang på romfartøyets nærmeste tilnærming til Pluto, 14. juli 2015, viser en enorm, isete slette, Sputnik Planum, flankert i vest av robuste 11 000 fot høye fjell og østover av terrengskjæring av tilsynelatende breer. I horisonten er det også mer enn et dusin lag med støv som utgjør Plutos atmosfære. (SWRI / JHUAPL / NASA) Romfartøyet New Horizons står ved Kennedy Space Center før det ble lansert i januar 2006 på sitt ni år lange oppdrag til Pluto. (NASA) New Horizons hovedetterforsker Alan Stern (andre fra venstre) står med fire medlemmer av teamet hans like etter avdukingen av nærbilde av Pluto. (© Michael Soluri) Stern i øyeblikkene etter avdukingen (© Michael Soluri) New Horizons Pluto-teamet, ledet (i forgrunnen, fra venstre) av Glen Fountain, Alice Bowman, Alan Stern og Harold Weaver (© Michael Soluri)

"Herregud, darnmaskinen fungerte - den virket virkelig, " sier David DeVorkin, seniorkurator ved Smithsonians National Air and Space Museum, om misjonens suksess. “Hvordan trakk han den av? Jeg mener, det er en Zen-ting ... Den slags konsentrasjon og intens oppmerksomhet til enhver mulig beredskapsplan for alt som kan gå galt. ”Til tross for, eller mer sannsynlig på grunn av det strømlinjeformede designet, klarte New Horizons å samle inn 50 gigabit data, 5000 ganger så mye data som Mariner 4-sonden samlet inn da den fløy av Mars i 1965, og returnerte den første nærbildeutsikten over planeten noensinne.

Det var tilbake på 1990-tallet, under planleggingen for et annet Pluto-oppdrag som aldri oppnådde løfting, at Stern tenkte den smarte strategien om å få et romfartøy til å sove i lange perioder, redusere antallet mennesker som trengs for å pilotere og overvåke fartøyet, og sparer betydelig på driftskostnadene. New Horizons lånte den strategien. Etter et vellykket løft fra Jupiters tyngdekraft, brukte New Horizons 1.892 av 3.058 dager i dvale. På samme måte bestemte Stern seg for å holde romfartøyet utelukkende fokusert på målet under flybyen, for å få så mye dyrebar data som mulig, og først senere vende fartøyet tilbake mot Jorden for å overføre disse dataene hjem. Det betydde ingen øyeblikkelig belønning, og til og med nå kommer informasjonen til ved en strømning fordi han pakket en mindre kraftig sender og mindre antenne for å spare på kostnader og vekt.

Det fantastiske første bildet av Plutos overflate viser fjell som stiger 11000 fot - en herlig overraskelse for astronomer, fordi nitrogen-is, som dekker det meste av Plutos overflate, skulle kollapse under sin egen vekt. Lenge åtte uker senere, etter Labor Day-helgen, avslørte New Horizons Plutos gamle kratere, glatte lyse sletter, klyngede rygger og sanddyner, en uventet sammenslåing av landskap som finnes andre steder i solsystemet, inkludert på Mars og Jupiters måne Europa. Det er tegn på flytende breer og på kryss og tvers av kanaler forårsaket, kanskje, av væske eller slaps på "planeten." (Pluto er offisielt klassifisert som en "dverg" planet, men Stern kaller det fortsatt en planet - og hvem kommer til å stoppe ham? “Astronomer har ikke en politistyrke, ” sier han.) Data fra et instrument som ble kalt Alice - partnerinstrumentet er Ralph - fant en atmosfære rik på nitrogen som når tusen mil over Plutos overflate. I Sterns favorittbilde så langt, tatt 15 minutter etter nærmeste tilnærming, stikker separate, tydelige topper ned i diset over, selv dannet av distinkte konsentriske ringer. Den siste av dataene kommer ikke før sent på neste år. Men etter å ha ventet i lang, lang tid - 14 år med å planlegge oppdraget og få godkjenning, 4 for å konstruere og teste håndverket og relaterte systemer, pluss mer enn 9 år i transitt - hva er enda et år? "Du må være i orden med forsinket tilfredsstillelse, " sier Stern.

I de første dagene før oppdraget var på vei, da Pluto fortsatt ble klassifisert som en planet, hadde Stern en annen kyndig idé. Sonden kunne ha oppfylt sine vitenskapelige mål med bare seks instrumenter. Men Stern var ikke fornøyd - det må være plass til en til. Og slik la de til et høyoppløselig, langtrekkende teleskop som ville begynne observasjoner seks måneder for tidlig ved å fotografere Pluto under tilnærmingen, og øke den vitenskapelige avkastningen uten å legge mye til kostnadene. Disse tidlige bildene var også en erting som gjorde oppdraget desto mer forlokkende for Plutophiles nye og gamle her på jorden. Stern fikk oppmerksomheten og fikk oss til å ønske mer. Nå er vi også villige til å vente på det.

Hans nye horisont-romoppdrag bringer oss vår første nærbilde-syn på Pluto
Hvordan Alan Stern brakte Pluto til jorden