Войти
New Horizons, запущено 19 января 2006 г. 
Путешествие к Плутону продолжительностью 3 462 дня Исследование Pluto началось с прибытием зонда New Horizons в июле 2015 года, хотя предложения по такой миссии изучались в течение многих десятилетий. Планов на последующую миссию пока нет, хотя последующие концепции были изучены.
Изучение Плутона задумывалось с момента его открытия Клайдом Томбо в 1930 год, но Плутон представляет серьезные проблемы для исследования из-за его небольшой массы и большого расстояния от Земли. Два зонда программы Voyager, запущенные в 1977 году для исследования Юпитера и Сатурна, также могли выполнять расширенные миссии по другим целям. Плутон был отвергнут в пользу Титана, Урана и Нептуна.
Одной из многих возможностей для космического корабля Вояджер 1 после его пролета Сатурна в 1980 году было использование Сатурна в качестве рогатки к Плутону для пролет еще в марте 1986 года. Однако ученые решили, что более важной научной целью будет пролет Титана во время встречи с Сатурном. Последующий пролет Плутона был невозможен, потому что близкое сближение Титана означало, что он также находился на траектории, которая выводила его вверх из эклиптики. Поскольку в то время ни одно космическое агентство не планировало полетов к Плутону, межпланетные космические корабли оставят его неисследованным на долгие годы.
Вскоре после пролета Вояджера 2 над Нептуном и его открытия на Тритоне в августе 1989 года ученые заинтересовались миссией к Плутону. и дальнейшие исследования на предмет существования пояса Койпера и объектов пояса Койпера, потенциально похожих на Тритон. Все четыре внешние планеты были исследованы аппаратом Voyager 2, запущенным в 1977 году, с близким приближением к Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептун. После столкновения с Нептуном выравнивание Плутона сделало невозможным продолжение полета «Вояджера-2», оставив его на траектории за пределами Солнечной системы.
У двух миссий «Вояджер» был критерий успеха: только одна из них достигла Сатурна, что они намного превзошли. После того, как "Вояджер-2" успешно вернул данные с Нептуна в 1989 году, планетологи стали рассматривать Плутон как пункт назначения для следующей миссии. В 1992 г. Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) предложила миссию Быстрый пролет Плутона. Это стало известно как Экспресс Плутона, а затем Экспресс Плутона-Койпера. Этот проект был отложен, и в 2000 году миссия была отменена, поскольку НАСА назвало причину перерасхода средств.
Отмена Экспресса Плутона Койпера возмутила часть научного сообщества, занимающегося исследованием космоса, что привело к таким группам, как Планетарное общество, которые лоббировали НАСА за перезагрузка Плутонского Экспресса Койпера или перезапуск миссии к Плутону. Внутренние подразделения НАСА, в том числе его Научный консультативный совет, также выразили поддержку миссии Плутона. В ответ на негативную реакцию, вызванную отменой Pluto Kuiper Express, было решено открыть новый класс миссий, которые соответствовали бы высокобюджетной Флагманской программе и низкобюджетной программе Discovery., создавая компромисс для таких миссий, как бывший Экспресс Плутона Койпера, который оказался слишком дорогим для программы Discovery. Был проведен конкурс, на котором НАСА выбрало концепцию миссии для финансирования в рамках первой миссии программы New Frontiers.
Один из многих ранних Концепция миссии к Плутону заключалась в отправке космического корабля Mariner Mark II. Позднее это было отклонено в пользу меньшего по размеру и менее дорогого космического корабля, подобного концепции «Плутон 350». В мае 1989 года группа ученых и инженеров, в которую входили Алан Стерн и Фрэн Багенал, сформировали альянс под названием «Подземный Плутон». Он был назван в честь Mars Underground, еще одной группы ученых, которая успешно лоббировала возобновление миссий на Марс из-за отсутствия таковых со времен программы Viking. Группа начала кампанию по написанию писем, целью которой было привлечь внимание к Плутону как к жизнеспособной цели для исследования. В 1990 году из-за давления со стороны научного сообщества, в том числе представителей Подземного Плутона, инженеры НАСА решили изучить концепцию миссии к Плутону. В то время считалось, что атмосфера Плутона замерзнет и упадет на поверхность зимой, поэтому был желателен легкий космический корабль, так как он мог бы достичь Плутона до того, как такое событие произойдет.. Одна из самых ранних концепций заключалась в создании 40-килограммового космического корабля, который достигнет Плутона за пять-шесть лет. Однако вскоре эта идея была отвергнута из-за невозможности миниатюризации научных инструментов на борту такого космического корабля до такого размера.
Схема Плутона 350. 
Художественное изображение Плутона 350 Другая концепция миссии, известная как Плутон 350, был разработан Робертом Фаркуаром из Центра космических полетов Годдарда вместе с Аланом Стерном и Фрэн Багенал из Подземного Плутона, которые оба служили учеными-исследователями в этом проекте. Плутон 350 планировал отправить к Плутону космический корабль весом 350 килограммов. Минималистичный дизайн космического корабля должен был позволить ему путешествовать быстрее и быть более рентабельным, в отличие от большинства других крупнобюджетных проектов, разрабатываемых НАСА в то время, таких как Galileo и Cassini <22.>. Однако Плутон 350 позже стал предметом споров среди специалистов по планированию миссий в НАСА, которые считали этот проект слишком маленьким и слишком рискованным. Альтернативный план, который рассматривался в какой-то момент, заключался в отправке на Плутон космического корабля Mariner Mark II, который будет весить 2000 кг и стоить долл. США 3,2 миллиарда, что резко контрастирует. на Плутон 350 стоимостью 543 миллиона долларов. В то время как оба проекта боролись за одобрение, Плутон 350 больше понравился планировщикам миссий НАСА, которые начали принимать более мелкие миссии, такие как Марс Следопыт и NEAR Shoemaker.
С. Алан Стерн на марке USPS
В октябре 1991 года Почтовая служба США выпустила серию марок, посвященных исследованию НАСА Солнечной системы.. В сериале были отмечены марки всех планет с изображением планеты и выделением связанного космического корабля, который был отправлен на нее. На марке Плутона, однако, была изображена невыразительная сфера с надписью «еще не исследовано» вместо названия космического корабля. Марки были торжественно открыты в Лаборатории реактивного движения. Двое ученых, которые присутствовали на мероприятии, президент Всемирного космического фонда Роберт Стейле и ученый из Лаборатории реактивного движения Стейси Вайнштейн, были вдохновлены статусом Плутона на марке, поэтому они начали спрашивать о возможности отправки космического корабля к Плутону. Инженеры Лаборатории реактивного движения, вдохновленные статусом Плутона «еще не исследованным», также начали выдвигать идеи о миссии к Плутону.
В августе 1992 года Стэле позвонил первооткрывателю Плутона, Клайду. Томбо просит разрешения посетить его планету. «Я сказал ему, что он был там рад», - вспоминал позже Томбо, - «хотя ему предстоит еще одно долгое холодное путешествие». В том же году Стэле с помощью инженеров JPL и студентов из Калифорнийского технологического института сформировал проект Pluto Fast Flyby. Миссия провозглашала ту же идеологию, что и концепция Плутона 350: небольшие по размеру и рентабельные по размеру, чтобы космический корабль мог быстрее добраться до Плутона и был доступным для разработки и запуска. Описанная как «радикальная» концепция миссии, миссия предусматривает отправку двух космических кораблей к Плутону. Оба космических корабля должны были весить всего около 35-50 килограммов каждый (включая 7 кг научных инструментов), а разработка проекта обошлась бы менее чем в 500 миллионов долларов США без учета затрат на запуск. Описанный Staehle как "более быстрый, лучший [и] дешевый" подход, чем проекты Pluto 350 и Mariner Mark II, он привлек внимание тогдашнего администратора НАСА Дэниела С. Голдина, который заказал всю работу как на Плутоне 350, так и на Mariner Mark II, чтобы вместо этого прекратить и перенести все ресурсы на новый проект Плутона Fast Flyby.
Однако во время разработки Плутона Fast Flyby было несколько опасений как со стороны НАСА, так и со стороны администратора Голдина и команда разработчиков миссии. По мере продвижения исследований и разработок миссии размер, масштаб и бюджет проекта увеличивались. Кроме того, моральный дух команды и персонала, работающего над межпланетными миссиями, был низким после потери космического корабля Mars Observer во время его попытки выхода на ареоцентрическую орбиту в августе 1993 года. Позже Алан Стерн цитирует это событие как существенный фактор в снижении энтузиазма по поводу проекта «Быстрый пролет Плутона». Космический корабль должен был запускаться с использованием ракет Titan IV, стоимость каждой из которых составила бы 400 миллионов долларов США, что увеличило бы бюджет до более чем 1 миллиарда долларов США. Из-за растущих бюджетных ограничений концепция двух космических кораблей была отменена в пользу отправки одного космического корабля на Плутон. Однако в глазах администратора Голдина проект все еще был слишком дорогим. В качестве компромисса Алан Стерн достиг договоренности с учеными Российского института космических исследований в Москве, в соответствии с которой «Быстрый пролет Плутона» будет запущен на ракете «Протон», что сэкономит НАСА более 400 миллионов долларов США. в затратах на запуск. Алек Галеев, глава Российского института космических исследований, достиг соглашения со Стерном, оговорив, что в Россию будет включен атмосферный зонд, который ударит Плутон после изучения его атмосферы с помощью масс-спектрометра. Предложение было направлено администратору Голдину, но он наложил вето на это предложение, порекомендовав вместо этого, чтобы Лаборатория реактивного движения изучила возможность запуска Плутона Fast Flyby на борту меньшей ракеты, такой как Delta II.
Концепт-арт Плутонского экспресса Койпера; последняя итерация первоначальных концепций миссии Плутона, в конечном итоге отмененная в 2000 году. В течение конца 1990-х годов был обнаружен ряд транснептуновых объектов, подтверждающих существование Пояс Койпера. Интерес к миссии к поясу Койпера возник так, что НАСА проинструктировало JPL переназначить миссию не только как пролёт Плутона, но и как пролет объекта пояса Койпера (KBO). Таким образом, миссия была переименована в «Экспресс Плутона Койпера», после того, как перед пересмотром ее кратко объявили как Экспресс Плутона. Вес космического корабля был снова увеличен, на этот раз до 175 килограммов, и НАСА разрешило дальнейшую свободу действий с бюджетом проекта.
Однако позже Голдин решил, что Плутон Экспресс Койпера не имеет большого значения, и таким образом сократил финансирование до проект кардинально. В конце концов, несмотря на официальный выбор научных инструментов и назначение нескольких исследователей, тогдашнее - Управление научных миссий Эдвард Дж. Вейлер приказал отменить всю миссию Плутона и пояса Койпера в 2000 году. ссылаясь на растущие бюджетные ограничения, которые преследовали проект с момента его создания в 1992 году. На момент отмены прогнозируемые затраты превысили 1 миллиард долларов.
Орбитальный аппарат Плутона / Миссия спускаемого аппарата / возврата образцов была предложена в 2003 году. План включал двенадцатилетнее путешествие от Земли к Плутону, картографирование с орбиты, несколько посадок, зонд с теплой водой и возможное производство топлива на месте для еще одного двенадцатилетнего путешествия обратно на Землю с образцами. Энергия и движущая сила будут поступать от бимодальной системы ядерного реактора MITEE.
Полный список предыдущих и предстоящих миссий к внешней Солнечной системе можно найти в Списке миссий к внешним планетам статья.
После ожесточенной политической битвы в 2003 году правительство США предоставило финансирование новой миссии к Плутону под названием New Horizons. New Horizons была успешно запущена на 19 января 2006 г. Руководитель миссии С. Алан Стерн подтвердил, что часть праха Клайда Томбо, который умер в 1997 году, был помещен на борт космического корабля.
Первое наблюдение Плутона с New Horizons в 2006 году New Horizons захватило его первый (отдаленный) изображения Плутона в конце сентября 2006 года во время испытаний дальномерного разведывательного тепловизора. Изображения, сделанные с расстояния примерно 4,2 миллиарда километров, подтвердили способность космического корабля отслеживать удаленные цели, критически важные для маневрирования к Плутону и другим объектам пояса Койпера. В начале 2007 года аппарат использовал гравитационный ассистент с Юпитера.
4 февраля 2015 года НАСА опубликовало новые изображения Плутона (сделанные 25 и 27 января) с приближающегося зонда. New Horizons находился на расстоянии более 203 000 000 км (126 000 000 миль) от Плутона, когда они начали делать фотографии, на которых были запечатлены Плутон и его самый большой спутник Харон. 20 марта 2015 года НАСА предложило широкой публике предложить названия поверхностных объектов, которые будут обнаружены на Плутоне и Хароне. 15 апреля 2015 года был получен снимок Плутона, показывающий возможную полярную шапку. В период с апреля по июнь 2015 года New Horizons начал возвращать изображения Плутона, которые превосходили качество, которое мог получить космический телескоп Хаббл.
Маленькие луны Плутона, обнаруженные незадолго до и после запуска зонда, считались потенциально опасными, поскольку обломки от столкновений между ними и другими объектами пояса Койпера могли образовать тонкое пыльное кольцо. Если бы New Horizons прошли через такую кольцевую систему, был бы повышенный риск потенциально вывести из строя микрометеороид повреждений.
New Horizons приблизилась к Плутону 14 июля 2015 года - после 3 462 дня путешествия по Солнечной системе. Научные наблюдения Плутона начались за пять месяцев до самого близкого сближения и продолжались не менее месяца после встречи. New Horizons использовала пакет дистанционного зондирования, который включает в себя инструменты для построения изображений и инструмент для исследований в области радиологии, а также спектроскопические и другие эксперименты, чтобы охарактеризовать глобальную геологию и морфологию Плутона и его спутника Харона, составить карту их состава поверхности и проанализировать нейтральную атмосферу Плутона и его скорость побега. New Horizons также сфотографировал поверхности Плутона и Харона.
На фотографиях Плутона, сделанных 14 июля 2015 г., сделанных через 15 минут после ближайшего сближения New Horizon с расстояния 18 000 километров и отправленных на Землю 13 сентября 2015 г., виден закат на Плутоне с деталями поверхности и туман в атмосфере.
Никаких последующих миссий в New Horizons не планировалось, но были изучены как минимум две концепции миссий. В апреле 2017 года в Хьюстоне, штат Техас, был проведен семинар, на котором обсуждались идеи для последующей миссии. Возможные цели, обсуждаемые группой для последующей миссии, включают картографирование поверхности со скоростью 30 футов на пиксель, наблюдения за меньшими спутниками Плутона, наблюдения за тем, как Плутон изменяется при вращении вокруг своей оси, и топографическое картографирование областей Плутона, которые покрыты длительное затемнение из-за наклона оси. Последнюю задачу можно было решить с помощью инфракрасных лазерных импульсов. По словам главного исследователя New Horizons Алана Стерна, «если мы отправим орбитальный аппарат, мы сможем нанести на карту 100 процентов планеты, даже местности, которые находятся в полной тени». Стерн и Дэвид Гринспун также предположили, что миссия орбитального корабля может искать доказательства подземный океан, на который намекают данные New Horizons.
Впечатление художника от орбитального аппарата Плутона с поддержкой Fusion и посадочного модуля на Плутоне, с изображением Плутона New Horizions на заднем плане. Вскоре после пролета New Horizons, предположил Стерн. посадочный модуль Харона в качестве продолжения, который будет наблюдать за Плутоном с поверхности Харона. Однако такой посадочный модуль будет наблюдать только обращенное к Харону полушарие Плутона, поскольку Плутон и Харон приливно заблокированы. Начиная с Хьюстонской мастерской, Стерн передумал выступать за орбитальный аппарат в стиле Кассини, который будет использовать гравитацию Харона для корректировки своей орбиты при изучении Плутона и его спутников. Зонд может использовать электрическую тягу, аналогичную миссии НАСА Dawn. затем ч предложите вариант использования гравитации Харона, чтобы покинуть систему Плутона после того, как все научные цели Плутона будут выполнены, и изучите новые KBO за пределами Плутона. Стерн предполагал, что зонд будет запущен в 2030 году в ознаменование 100-летия открытия Плутона и проведет 7-8 лет в путешествии к системе Плутона.
Орбитальный аппарат Плутона и посадочный модуль с поддержкой Fusion - это отчет фазы I 2017 года, финансируемый программой NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC ). Отчет, написанный главным исследователем Стефани Томас из Princeton Satellite Systems, Inc., описывает миссию Direct Fusion Drive (DFD) к Плутону. Термоядерный реактор будет использован для отправки орбитального аппарата и посадочного модуля массой 1000 кг к системе Плутона всего за четыре года (более чем в два раза быстрее, чем New Horizons).
Global Aerospace Corporation представила концепт посадочного модуля Плутона под названием «Прыгай, прыгай и прыгай» на симпозиуме NIAC 2017 в Денвере, штат Колорадо. Концепция описывает начальный корабль, который будет тормозить, используя сопротивление тонкой, но сильно разнесенной атмосферы Плутона. Оказавшись на поверхности Плутона, аппарат будет использовать низкую гравитацию Плутона, чтобы перемещаться между объектами, используя топливо. Это похоже на концепцию НАСА Тритона Хоппера для исследования самого большого спутника Нептуна Тритон.
