Khái niệm Nghệ sĩ cho thấy tàu vũ trụ New Horizons trong cuộc chạm trán năm 2015 với Sao Diêm Vương và mặt trăng của nó, Charon. Tín dụng: JHUAPL / SwRI
Kể từ khi tàu vũ trụ New Horizons rời Trái đất trở lại vào năm 2006, có một vài điều chúng ta biết về hệ thống Sao Diêm Vương mà bây giờ chúng ta đã biết. Chẳng hạn, Pluto được phát hiện có thêm hai mặt trăng nhỏ - P4 và P5 - và Alan Stern, Điều tra viên chính của New Horizons, cho biết Pluto có thể có một hệ thống mặt trăng lớn được phát hiện khi tàu vũ trụ tiến gần hơn. Ngoài ra còn có sao chổi, có thể là nhiều hành tinh lùn hơn và các vật thể khác ở khu vực Vành đai Kuiper nơi Sao Diêm Vương quay quanh.
Càng mà lòng mà sôi nổi, thì thôi, St Stern nói, nhưng đây là một câu chuyện hỗn hợp.
Stern nói với Tạp chí Vũ trụ rằng trong khi tàu vũ trụ có thể gặp một mặt trăng chưa được khám phá hoặc Vật thể Vành đai Kuiper và họ sẽ phải thay đổi hướng đi, vấn đề lớn nhất là các mảnh vỡ nhỏ có thể đến từ các tác động lên các mặt trăng nhỏ hơn.
Chúng tôi có thể có 100 mặt trăng với kích thước của P4 và chúng sẽ không gây nguy hiểm đáng kể, theo ông Stern qua email. Nguy hiểm là từ ejecta đi ra khỏi các vệ tinh này khi chúng bị phá hủy, bởi vì ejecta thoát khỏi lực hấp dẫn yếu ớt của chúng và đi vào quỹ đạo xung quanh Sao Diêm Vương.
Trong một cuộc họp báo tại Hội nghị Khoa học Hành tinh của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ, Stern nói rằng với tất cả các mảnh vỡ trong Vành đai Kuiper, các vật thể chắc chắn bị ảnh hưởng. Nếu các cú đánh xảy ra trên Sao Diêm Vương và Charon, chúng có đủ lực hấp dẫn mà ejecta chỉ bay qua hành tinh và tạo ra các miệng hố thứ cấp. Nhưng ejecta trên các mặt trăng nhỏ hơn đặt mảnh vỡ và mảnh vụn vào hệ thống Sao Diêm Vương.
Stern cho biết tốc độ ejecta từ các mặt trăng này sẽ tương đương với tốc độ quỹ đạo. Điều đó có nghĩa là các mảnh vỡ có thể quay quanh bất kỳ độ nghiêng nào, và có thể có một đám mây mảnh vụn xung quanh hệ thống, tạo ra mối nguy hiểm cho tàu vũ trụ.
Điều này làm Stern và nhóm của ông lo lắng.
Tàu vũ trụ của tôi đang đi rất nhanh và thậm chí một cuộc tấn công từ một thứ nhỏ như BB sẽ gây tử vong, anh nói. Ở đó, hầu như không có nơi nào tàu vũ trụ có thể bị tấn công và nó sẽ ổn thôi.
Stern cho biết kiến thức hiện tại về mật độ các mảnh vỡ của hệ thống có thể chứng minh tàu vũ trụ giành chiến thắng, và họ đã chiến thắng để có thể tìm hiểu thêm cho đến khi họ đến gần hơn.
Anh nói chúng tôi đi đâu đó mới và không có bằng chứng trực tiếp về các mảnh vỡ có thể gây nguy hiểm tác động, anh nói. Chúng tôi không biết những gì chúng tôi sẽ tìm thấy và chúng tôi có thể phải thay đổi khóa học của chúng tôi.
Stern và nhóm của ông đang xem xét một số kế hoạch thay thế, và phát triển chúng bây giờ là rất quan trọng.
Khi chúng tôi lên kế hoạch cho một cuộc gặp gỡ cho một nhiệm vụ như thế này, các chuyên gia phải mất hàng chục ngàn giờ đồng hồ để sắp xếp chuỗi đó lại với nhau và thử nghiệm nó, anh nói. Chúng tôi phải lên kế hoạch cho chúng ngay bây giờ để hoàn thành kế hoạch đó. Chúng tôi có thể hoàn thành chúng trong vài tháng hoặc vài tuần gần đây.
Các kế hoạch đang được xem xét được gọi là SHBOT: Safe Haven Bail Out quỹ đạo. Họ hiện có chín quỹ đạo khác nhau, tùy thuộc vào những gì họ tìm thấy khi họ đến gần hơn.
Ảnh chụp màn hình từ bài thuyết trình của Stern, mô tả chín quỹ đạo SHBOT.
Nhóm nghiên cứu cũng đang sử dụng mọi công cụ có sẵn - bao gồm các mô phỏng máy tính tinh vi về sự ổn định của các mảnh vỡ quay quanh Sao Diêm Vương, kính viễn vọng khổng lồ trên mặt đất, đầu dò huyền bí của hệ thống Sao Diêm Vương và thậm chí cả Kính viễn vọng Không gian Hubble - để tìm kiếm các mảnh vỡ trên quỹ đạo.
Stern nói với Tạp chí Không gian rằng họ sử dụng máy ảnh trên chính New Horizons mỗi mùa hè khi họ thức dậy tàu vũ trụ. Cấm LORRI (Hình ảnh trinh sát tầm xa) đã nhìn thấy Sao Diêm Vương được khoảng 6 năm! anh ấy nói, nhưng chúng tôi đã thắng được độ phân giải HST cho đến khi chúng tôi mất khoảng 10 tuần, vào tháng 4 năm 2015. Đó là khi chúng tôi nỗ lực hết sức để tìm kiếm nhiều mặt trăng, nhẫn, v.v.
Họ đang xem xét các ưu điểm và nhược điểm cho từng kế hoạch để chúng có thể được kiểm tra và giống như các loại đạn chống đạn như một kế hoạch bay danh nghĩa ban đầu.
Ngoài việc cứu tàu vũ trụ, những quỹ đạo thay thế này cũng cần bảo tồn sứ mệnh khoa học càng nhiều càng tốt. Hầu hết các khóa học thay thế đưa tàu vũ trụ ra xa hệ thống Sao Diêm Vương, nhưng người ta thực sự mang nó đến gần Charon hơn, vì con đường có thể rõ ràng hơn ở đó vì lực hấp dẫn và hiệu ứng rõ ràng của Charon.
Tàu vũ trụ sẽ bắt đầu quan sát khoa học vào tháng 1 năm 2015, với cách tiếp cận gần nhất với hệ thống hiện đang được thiết lập vào ngày 14 tháng 7 năm 2015 (Ngày Bast Bastille, Hồi Stern nói, khi chúng ta xông vào cổng của hệ thống Sao Diêm Vương!
Trong 50 ngày tiếp cận cuối cùng, khi tàu vũ trụ đang chụp ảnh và gửi chúng trở lại Trái đất để phân tích, nhóm nghiên cứu có thể phát hiện ra thứ gì đó và phải bắn các động cơ tàu vũ trụ, đưa chúng vào một trong những quỹ đạo của SHBOT. Nhưng cơ hội cuối cùng để thực sự thay đổi khóa học là 10 ngày trước khi chạm trán.
Sau đó, chúng tôi đã ở quá gần và chúng tôi sẽ hết nhiên liệu và không hoàn thành việc điều động.
Vì vậy, trong khi nhóm Phòng thí nghiệm Khoa học Sao Hỏa có 7 phút khủng bố Hồi giáo trong cuộc đổ bộ đầy nguy hiểm trên Sao Hỏa, Stern nói rằng họ có một cái gì đó tương tự. Chúng tôi không có bảy phút khủng bố; chúng tôi có bảy tuần hồi hộp.
