Detektor pyłu sondy New Horizons najdalszym urządzeniem tego typu

0

Instrument naukowy zbudowany przez studentów z Uniwersytetu Kolorado i zainstalowany na zmierzającej do Pasa Kuipera sondzie New Horizons, obecnie jest najdalej wysłanym, funkcjonującym detektorem pyłu kosmicznego i znajduje się w odległości 2.87 miliarda kilometrów od Ziemi. Do tej pory jedynymi urządzeniami tego typu, które badały przestrzeń poza orbitą Jowisza, były detektory na sondach Pioneer 10 oraz Pioneer 11 wysłane odpowiednio w 1972 oraz 1973 roku.

Badania pyłu w Układzie Słonecznym mają podstawowe znaczenie dla zrozumienia ewolucyjnej historii obecnych w nim planet – uformowały się one bowiem właśnie z tego materiału. Obecnie trwająca misja New Horizons ma w tej kwestii szczególne znaczenie – sonda udaje się bowiem poza orbitę Neptuna w tzw. Pas Kuipera, gdzie zalega najbardziej pierwotny materiał w całym naszym systemie planetarnym. W obszarze tym występują także bardzo prymitywne obiekty złożone głównie z lodu, pyłu i materii organicznej, które wielkością mogą zbliżać się do rozmiarów Plutona lub nawet przewyższają go pod tym względem.

Pył wypełniający przestrzeń Pasa Kuipera powinien zatem odzwierciedlać pierwotny charakter tego obszaru i być pewnym oknem na wczesny etap istnienia Układu Słonecznego, przez co dane uzyskane za pośrednictwem instrumentu będą niezwykle cenne dla naukowców. Informacje te pomogą w ustaleniu przebiegu formowania się naszego systemu planetarnego i jednocześnie będą stanowić istotny wkład w modele ewolucyjne całych dysków pyłowych, z których wiele jest obserwowanych za pośrednictwem obserwatoriów naziemnych i orbitalnych.

Detektor pyłu na potrzeby sondy New Horizons ma postać niewielkiej i cienkiej płytki plastiku, opierającej się na strukturze plastra miodu wykonanej z aluminium, która jest zainstalowana na zewnątrz pojazdu i połączona przewodami z jednostką kontrolną. Ta stanowi rodzaj komputera, którego zadaniem jest analiza sygnałów elektrycznych, powstałych podczas każdego uderzenia drobin w powierzchnię płytki. Na tej podstawie komputer jest w stanie określić jak duża była masa każdej z nich.

Instrument nazwano Studenckim Detektorem Pyłu im. Venetii Burney, od imienia i nazwiska dziewczynki, która 75 lat temu nadała nazwę Plutonowi. W skrócie używa się jednak tylko określenia SDC (Student Dust Counter).

W przestrzeni kosmicznej przebywa on już cztery lata i w tym czasie dostarczył danych naukowych, które zgadzają się z wynikami uzyskanymi przez podobne urządzenia, wysłane do Jowisza na pokładach sond kosmicznych Ulisses* oraz Galileo.

Stanowi to duże osiągnięcie dla 32 osób stanowiących zespół studentów, które odpowiedzialne były za zaprojektowanie, przetestowanie oraz kontrolę urządzenia od momentu rozpoczęcia projektu w 2002 roku do chwili obecnej. Aktualny, pięcioosobowy zespół bierze również udział w misji New Horizons i pomaga w analizie danych, uzyskanych przez swoje urządzenie. W procesie budowy zastosowano oczywiście wszystkie standardy wykorzystywane w przypadku profesjonalnych instrumentów badawczych, a cały proces był nadzorowany przez doświadczonych inżynierów.

Osiągnięcie zespołu z Uniwersytetu Kolorado (Boulder) jest tym większe, iż jest to pierwsze urządzenie zbudowane przez studentów, które zostało wysłane w misję międzyplanetarną – w dodatku do tak odległego celu jak Pluton. Co więcej, sonda kosmiczna prawdopodobnie uda się również do jednego lub dwóch innych obiektów z Pasa Kuipera, powiększając zatem rekordowy wymiar misji.

Laboratorium Fizyki kosmicznej i Atmosfery (Laboratory for Atmospheric and Space Physics) należące do Uniwersytetu Kolorado, w którym powstał instrument SDC posiada duże doświadczenie w realizacji misji kosmicznych. W ośrodku tym powstał studencki satelita SME (Solar Mesosphere Explorer), który funkcjonował na orbicie okołoziemskiej pomiędzy 1981 a 1989 rokiem i analizował procesy kreacji oraz niszczenia ozonu.

Laboratorium było również odpowiedzialne za budowę innego satelity studenckiego – SNOE (Student Nitric Oxide Experiment), którego zadaniem było zbadanie wpływu tlenków azotu na warstwę ozonową. Urządzenie pracowało od 1998 do 2003 roku. Były to pierwsze satelity NASA kontrolowane przez studentów.

Sonda New Horizons minie orbitę Urana w 2011 roku.

* pojazd wykorzystał manewr asysty grawitacyjnej do wejścia na wokółsłoneczną orbitę polarną

(CU-Boulder)

Share.

Comments are closed.