Pluton i co dalej? Hubble wykrył trzy potencjalne cele

Misja New Horizons (NH) to pierwsza wyprawa ku planecie karłowatej 134340 Pluton (która do 2006 roku była uznawana za planetę). Wyniesiona 19 stycznia 2006 roku sonda NH dotrze do Plutona już w przyszłym roku. Przelot, w trakcie którego NH zbierze informacje na temat Plutona i jego systemu księżyców, nastąpi za mniej niż rok - 14 lipca 2015 roku.

Po przelocie obok Plutona i przesłaniu wszystkich zebranych danych, sonda NH wciąż będzie mogła przeprowadzać wartościowe obserwacje naukowe. W tej chwili trwa poszukiwanie odpowiedniego obiektu lub obiektów, które sonda NH mogłaby odwiedzić w latach 2016-2020. Są to tak zwane obiekty pasa Kuipera (ang. Kuiper Belt Object, KBO), będące lodowymi pozostałościami po uformowaniu się Układu Słonecznego 4,6 miliarda lat temu. Idealny cel dla misji NH to obiekt o rozmiarach większych od 50 km, neutralny w kolorze (w porównaniu z czerwonawym Plutonem), podwójny lub posiadający własny księżyc. Ponieważ zapasy paliwa na pokładzie sondy NH po przelocie obok Plutona będą bardzo ograniczone, maksymalna wartość zmiany prędkości oceniana jest obecnie na około 130 m/s.

Kampania poszukiwania KBO dla NH trwa już od kilku lat. Do połowy 2014 roku nie udało się odkryć żadnego obiektu w miarę blisko możliwych trajektorii lotu sondy. Dlatego też postanowiono użyć kosmicznego teleskopu Hubble.  Na kampanię obserwacyjną przeznaczono 40 orbit kosmicznego teleskopu (160 godzin jego pracy) pomiędzy czerwcem a sierpniem tego roku. W jej wyniku wykryto łącznie pięć obiektów KBO, które sonda NH mogłaby odwiedzić po przelocie obok Plutona. Dwa z nich odrzucono po wstępnej analizie.

Obiekty KBO, które wykrył Hubble, są około 10 razy większe od typowych komet. Dwa z odkrytych KBO mają średnicę około 55 km, a trzeci jest mniejszy - około 30 - 45 km. Te trzy KBO znajdują się około 6 - 7 jednostek astronomicznych za Plutonem. Dolot do tych obiektów zająłby około 2-4 lat od momentu przelotu obok Plutona. Jest to dość dobra lokalizacja, gdyż do tego czasu sonda NH prześle już wszystkie dane z przelotu obok Plutona i z dużym prawdopodobieństwem będzie wciąż w pełni sprawna.

Jeden z obiektów otrzymał oznaczenie PT1 (Potential Target 1). Przelot obok niego nastąpiłby w styczniu 2019 roku. Jest to najmniejszy z trójki wykrytych KBO. Dotarcie do PT1 jest z pewnością wykonalne, gdyż wymaga jedynie 35 proc. dostępnego paliwa NH.

Przelot NH obok jednego lub kilku obiektów KBO powinien dostarczyć informacji na temat wczesnego Układu Słonecznego. W przeciwieństwie do planetoid, większość małych KBO prawdopodobnie jest dziś w takim samym stanie jak podczas formacji Układu Słonecznego - światło naszego Słońca jest zbyt słabe a temperatury zbyt niskie, by dokonać wyraźnych zmian na powierzchni tych obiektów. Wydaje się, że PT1 jest właśnie takim obiektem, gdyż jego orbita ma niewielką inklinację oraz ekscentryczność, co sugeruje brak interakcji z innymi dużymi obiektami w przeszłości. Z drugiej strony, niektórzy naukowcy uważają, że PT1 może być pozostałością po dawnej kosmicznej kolizji dwóch obiektów, co sugeruje mały rozmiar tego KBO.

Decyzja co do lotu jeszcze nie zapadła - trwają analizy potencjalnych trajektorii. Od sierpnia do października trwała druga kampania obserwacyjna teleskopu Hubble (łącznie 34 orbity). W tej kampanii skupiono się na dedykowanych obserwacjach wykrytych wcześniej celów. W wyniku tych obserwacji parametry takie jak zmiana jasności (związana z obrotem dookoła własnej osi), własny ruch (orbita) oraz być może spektrum powinny zostać poznane i/lub lepiej określone. W przypadku PT1 wymagana zmiana trajektorii nastąpiła by pod koniec 2015 roku.

Misja NH prawdopodobnie będzie trwać do około 2025 roku - wówczas radioizotopowe źródło energii nie będzie w stanie zasilać instrumentów pokładowych sondy. Dlatego najlepiej, aby do przelotu obok KBO doszło kilka lat wcześniej, gdy większość lub wszystkie instrumenty sondy będą wciąż funkcjonować.