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New Horizons

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New Horizons

New Horizons in der Montagehalle
Missions­ziel Plutosystem, Kuipergürtel, HeliosphäreVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Missionsziel
Auftrag­geber NASAVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Auftraggeber
Träger­rakete Atlas V 551Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Traegerrakete
Startmasse 478 kgVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startmasse
Instrumente
Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Instrumente
  • Ultraviolett-Spektrometer
  • LORRI (Long Range Reconnaissance Imager)
  • REX (Radio Experiment)
  • SWAP (Solar Wind Analyzer around Pluto)
  • PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation)
  • Venetia (Venetia Burney Student Dust Counter)
Verlauf der Mission
Startdatum 19. Januar 2006, 19:00:00 UTCVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startdatum
Startrampe Cape Canaveral LC-41Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startrampe
Enddatum 2016Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Enddatum
Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Verlauf Vorlage:ZL-StartVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-MarkeVorlage:ZL-Pfeil
Logo der Mission
Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Logo

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New Horizons (englisch für Neue Horizonte) ist eine Raumsonde der NASA, die im Rahmen des New-Frontiers-Programmes am 19. Januar 2006 startete, um das Pluto-System und den Kuipergürtel zu erforschen. Am 14. Juli 2015 erreichte New Horizons als erste Raumsonde Pluto.[1] Für den 1. Januar 2019 ist ein Vorbeiflug an 2014 MU69 geplant. Die Sonde erforscht zudem weitere Kuipergürtelobjekte aus größerer Entfernung sowie die Heliosphäre.[2]

Zurzeit (5. Mai 2024) ist die Sonde ca.  AE von der Sonne entfernt.

Das Projekt wird vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland geleitet. Die Kosten, einschließlich der Entwicklung und des Baus der Raumsonde sowie ihrer Instrumente, der Trägerrakete und der Missionsdurchführung bis zum Jahr 2016 betragen etwa 700 Millionen Dollar.

Start der New-Horizons-Mission am 19. Januar 2006

Missionsziele

Primärmission

1994 vom Hubble-Weltraumteleskop erstellte Karte der Oberfläche des Pluto

New Horizons war die erste Raumsonde zur Erforschung Plutos. Da er sehr weit von der Sonne entfernt ist, können selbst die stärksten Teleskope kaum Details auf seiner Oberfläche ausmachen. So erreicht die Auflösung der besten mit dem Hubble-Weltraumteleskop gewonnenen Aufnahmen nur 500 km pro Bildpunkt. Somit können Pluto und seine Monde nur durch Raumsonden näher studiert werden. Die NASA unterteilte die Missionsziele der Sonde in drei Prioritätskategorien, die später entdeckten Monde konnten bei der Formulierung der Missionsziele noch nicht berücksichtigt werden.

Erforderlich

Wichtig

Wünschenswert

Die NASA definiert die Mission von New Horizons als erfolgreich, wenn alle als erforderlich eingestuften Ziele erreicht werden. Mit Hilfe ihrer sieben Instrumente übertraf die Sonde sämtliche Ziele aller Prioritätskategorien bei weitem.

Zu den Missionszielen gehörte auch die weitere Erforschung des Jupiters, an dem die Sonde im Februar und März 2007 vorbeiflog. Wolkenbewegungen wurden beobachtet, es wurde die Magnetosphäre des Planeten untersucht und Ausschau nach Polarlichtern und Blitzen in Jupiters Atmosphäre gehalten. Über die vier großen Galileischen Monde konnten nur wenige wissenschaftliche Daten gewonnen werden, da die Sonde diese in einer relativ großen Entfernung passierte.

Kuiper Belt Extended Mission (KEM)

Die NASA genehmigte Anfang Juli 2016 die Finanzierung der Anschlussmission bis 2021 zur Untersuchung von 2014 MU69 und weiterer Objekte im Kuipergürtel. Die Anschlussmission unter dem Namen Kuiper Belt Extended Mission (KEM) hat mehrere Ziele:

  • Ein dichter Vorbeiflug an einem „alten“ Kuipergürtel-Objekt (KBO), in diesem Fall 2014 MU69 am 1. Januar 2019. Der Vorbeiflug soll in nur 3000 km Abstand erfolgen.
  • Die Aufnahmen im sichtbaren und in anderen Spektralbereichen sollen entsprechend der größeren Nähe detaillierter als bei Pluto sein.
  • Die Beobachtung eines Asteroiden mittlerer Größe von 20 bis 40 km soll neue Erkenntnis über die Akkretionsprozesse und damit die Entstehung der Planeten und des Sonnensystems liefern.
  • Das Objekt ist vermutlich mehr als 4 Milliarden Jahre alt und befand sich seit der Entstehung in kalter Umgebung. Es wird erwartet, dass es das ursprünglichste Objekt ist, das bisher von einer Raummission untersucht wurde.
  • New Horizons soll alle sieben Instrumente bei der Erforschung einsetzen.
  • Suche nach möglichen Monden.
  • Untersuchung der Oberflächenstrukturen.
  • Suche nach einer Atmosphäre.
  • Die Beobachtung soll noch eine Woche nach der größten Annäherung fortgesetzt werden.
  • Die Datenübertragung wird ungefähr 20 Monate dauern, bis gegen Ende des Jahres 2020.

New Horizons soll so viel wie möglich als Beobachtungsplattform genutzt werden, um viele andere Objekte im Kuipergürtel und den umgebenden Weltraumbereich zu beobachten:

  • Beobachtung von ungefähr 20 weiteren KBOs in der Zeit von 2016 bis 2020 aus weiterem Abstand, um deren Form, begleitende Objekte und Oberflächeneigenschaften zu bestimmen: Aufgaben, die kein erdbasiertes Teleskop leisten kann.
  • Sorgfältige Suche nach Ringen um eine große Anzahl verschiedener KBOs 2016–2020.
  • Erstellen eines heliosphärischen Querschnitts durch den Kuipergürtel mit nahezu permanenter Messung von Plasma, Staubpartikeln und neutralen Gasen von 2016 bis 2021 bis hin zu einer Entfernung von 50 AE von der Sonne.
  • Mögliche astrophysikalische Untersuchung in den Jahren 2020 und 2021, je nach Wunsch der NASA.[4]

Technik

Schematische Darstellung von New Horizons
Struktur der Raumsonde ohne RTG und Wärmeisolation

Die Raumsonde hat etwa die Größe eines Konzertflügels und die Form eines Dreiecks mit einem zylinderförmigen Radioisotopengenerator (RTG), der an einer Spitze des Dreiecks angebracht ist. Außerdem verfügt sie über eine 2,1-m-Parabolantenne zur Kommunikation mit der Erde, die an einer Seite des Dreiecks befestigt ist. Die Abmessungen des Sondenkörpers ohne den RTG und ohne die Antenne sind: 0,7 m hoch, 2,1 m lang und 2,7 m an der breitesten Stelle. Die Gesamthöhe vom Nutzlastadapter bis zum oberen Ende der Antenne beträgt 2,2 m. Die Gesamtmasse inklusive 77 kg Treibstoff und 30 kg wissenschaftlicher Nutzlast beträgt 478 kg. Bei einem Flug ohne einen Swing-by am Jupiter hätte die Startmasse der Sonde bei etwa 20 kg weniger gelegen. Die Differenz hätte jedoch nur die Menge des mitgeführten Treibstoffs betroffen und ergibt sich aus der Tatsache, dass die Trägerrakete bei einem direkten Start zum Pluto höhere Endgeschwindigkeit erreichen muss und so weniger Nutzlast befördern kann. Die ursprünglichen Planungen sahen eine Startmasse der vollbetankten Sonde von 465 kg vor, nach der Verifizierung der Leistung der neuen Atlas-V-Trägerrakete durch vorangegangene Starts konnte die Startmasse etwas vergrößert werden.

Die tragende Struktur der Sonde besteht aus einem zentralen Aluminium-Zylinder, der den aus Titan gefertigten Treibstofftank beherbergt und als Nutzlastadapter zwischen Sonde und Trägerrakete sowie als Schnittstelle zwischen Sonde und RTG dient. Der RTG ist mit Hilfe eines vierseitigen Titansockels an der Raumsonde befestigt. Um die Masse der Sonde gering zu halten, sind die Paneele des Sondenkörpers aus Aluminium in Sandwichbauweise mit sehr dünnen Frontalplatten gefertigt (so dick wie zwei Lagen Papier). Elektronik und Instrumente sind um den Zylinder herum gruppiert, wobei die Anordnung der Systeme auf die Schwerpunktlage Rücksicht nehmen musste.

New Horizons kann sowohl drei-Achsen-stabilisiert als auch spinstabilisiert betrieben werden. Drei-Achsen-Stabilisierung wird während wissenschaftlicher Beobachtungen und System- und Instrumententests angewandt, Spinstabilisierung (normalerweise mit fünf Umdrehungen pro Minute) während der Kurskorrekturmanöver, während langer Funkkontakte mit der Erde und während der Flugperioden. Um eine Spinstabilisierung während des Flugs zu ermöglichen, wurde die Sonde vor dem Start genau vermessen und mit zusätzlich angebrachten Ausgleichsmassen ausbalanciert.

Energieversorgung

RTG der Raumsonde New Horizons

Die Sonde wird durch einen mit etwa 10,9 kg Plutonium 238Pu gefüllten Radioisotopengenerator (RTG) des Modells GPHS-RTG mit Energie versorgt. Der RTG enthält 18 Module, die jeweils vier Kapseln mit je 151 Gramm Plutonium in Form von Plutoniumdioxid (PuO2) enthalten. Die Kapseln wurden im Los Alamos National Laboratory des US-Energieministeriums (DOE) hergestellt.

Mitte 2004 wurden alle Arbeiten des Los Alamos National Laboratory, u. a. auch an dem Plutonium für New Horizons gestoppt, da angeblich einige Festplatten mit geheimen Informationen verschwunden waren. Das Projekt war dadurch in Gefahr, da bei einer unzureichenden Energieversorgung die Sonde keine oder nur eingeschränkte Beobachtungen hätte durchführen können. Die Sicherheitsprobleme des Los Alamos National Laboratory konnten jedoch gelöst werden, und die Arbeiten an den Plutoniumkapseln wurden wieder aufgenommen.

Ende 2005 wurde der RTG ausgeliefert und in die Sonde eingebaut. Allerdings enthält er wohl weniger Plutoniumkapseln als ursprünglich geplant. Vorgesehen war, dass die Leistung des Generators mit voller Plutoniumladung beim Start 285 W und 225 W beim Plutovorbeiflug im Jahr 2015 betragen wird (unterwegs tritt eine Absenkung der Leistung aufgrund des Zerfalls von Plutonium ein). Nach den Problemen mit der Herstellung sprach DOE von etwa 190 W Leistung beim Vorbeiflug am Pluto. Dies wäre für einen normalen Betrieb der Sonde am Pluto ausreichend (mindestens 182 W sind nötig) und könnte die Sonde sogar bis etwa ins Jahr 2025 funktionsfähig halten. Nachdem im Oktober 2005 der nun fertiggebaute RTG Tests unterzogen wurde, stellte sich heraus, dass der Generator sogar etwas mehr Leistung liefert als erwartet. Man geht nun von etwa 240  W am Anfang der Mission und 200  W bei Erreichen von Pluto bei einer Gleichspannung von 30 Volt aus. Typisch für eine RTG-betriebene Mission verfügt New Horizons über keine Akkumulatoren.

Elektronik

New Horizons besitzt zwei Computersysteme: das Command and Data Handling System zur Steuerung der Sonde sowie zur Arbeit mit wissenschaftlichen Daten und das Guidance and Control System zur Lagekontrolle. Jedes der Computersysteme ist redundant, sodass die Raumsonde über vier separate Rechnersysteme verfügt. Die Bordrechner verwenden jeweils einen Mongoose-V-Prozessor. Dieser ist eine 12 MHz schnelle, gegen Strahlung gehärtete Version des MIPS-R3000-Prozessors.

Das Command and Data Handling System verfügt über zwei Flash-Recorder mit jeweils 8 GB Speicherkapazität, um die während des Betriebs der Instrumente gewonnenen wissenschaftlichen Daten zwischenzuspeichern, bevor sie zur Erde übertragen werden können.

Um Platz und Gewicht zu sparen, sind die Elektronik der Raumsonde und die Schnittstellen zur Elektronik ihrer Instrumente in einem „Integrated Electronics Module“ (IEM) untergebracht. An Bord befinden sich zwei redundante IEM.

Kommunikation

Die Antennen der New-Horizons-Raumsonde: HGA, MGA und eine der beiden LGAs

Das Kommunikationssystem der Raumsonde arbeitet im X-Band und verfügt über eine 2,1-m-Parabol-Hochgewinnantenne (High Gain Antenna – HGA, 42 dBi) mit einem Öffnungswinkel von 0,3 Grad, eine 30-cm-Mittelgewinnantenne (Medium Gain Antenna – MGA) mit einem Öffnungswinkel von 14 Grad. Es gibt noch zwei Rundstrahlantennen (Low Gain Antenna – LGA) mit niedrigem Gewinn, die sich auf entgegengesetzten Seiten der Raumsonde befinden. Alle Antennen sind fest angebracht. Die HGA- und die MGA-Antennen der Sonde müssen auf die Erde ausgerichtet werden, um sie nutzen zu können. Die Sonde verfügt über zwei redundante 12-Watt-Wanderfeldröhrenverstärker, die unter der HGA montiert sind.

Die Hochgewinnantenne und die Mittelgewinnantenne werden zur Datenübertragung genutzt, die Datenübertragungsrate der HGA zu einer 70-m-Antenne des Deep Space Networks beträgt in der Nähe Plutos etwa 700 Bit pro Sekunde (am Jupiter noch 38 kbit pro Sekunde). Die wesentlich älteren Voyager-Sonden erreichten in ähnlicher Entfernung noch 1400 Bit pro Sekunde (ebenfalls im X-Band).

Für den Fall, dass die Sonde nicht auf die Erde ausgerichtet werden kann und diese Antennen nicht zur Verfügung stehen, können die beiden Rundstrahlantennen (LGA) der Sonde verwendet werden. Diese brauchen nicht ausgerichtet zu sein, erreichen aber nur sehr niedrige Datenübertragungsraten. Da die Sonde jedoch über zwei dieser Antennen auf entgegengesetzten Seiten verfügt, kann sie aus allen Richtungen senden und empfangen. Sie werden während des Starts und zur Kommunikation in der Nähe der Erde verwendet und dienen darüber hinaus einer Absicherung der Kommunikation in einem Notfall.

Um die Betriebskosten zu senken, verbrachte New Horizons die Flugstrecke zwischen Jupiter und Pluto in einer Art „Winterschlaf“ (hibernation mode). Dabei wurde die Sonde einmal pro Jahr für 50 Tage „aufgeweckt“, um Funktionstests durchzuführen und genaue Flugparameter zu bestimmen. Für die restliche Zeit wurde die Sonde in eine langsame Rotation versetzt. Sie sendete lediglich einmal pro Woche ein Signal zur Erde, dessen Frequenz entweder den normalen Betrieb der Sonde oder einen von sieben Fehlermodi anzeigt. Diese Art der Kommunikation wurde mit Deep Space 1 erprobt, New Horizons ist die erste Raumsonde, die sie im operativen Einsatz verwendet.

Antriebssystem

Das Antriebssystem der Raumsonde wird nur für Kurskorrekturen und zur Lageregelung verwendet. Es ist nicht möglich, nach dem Abtrennen der Raketenoberstufe die Sonde stark zu beschleunigen bzw. abzubremsen, wie es beispielsweise bei einer Orbiter-Mission notwendig wäre. Das Antriebssystem besteht aus 16 Triebwerken, die Hydrazin katalytisch zersetzen und an acht verschiedenen Stellen der Sondenoberfläche angebracht sind. Davon liefern vier größere Triebwerke, die meist für Kurskorrekturen verwendet werden, einen Schub von 4,4 Newton sowie zwölf kleinere Triebwerke einen Schub von 0,8 Newton. Die kleineren Triebwerke dienen der Ausrichtung der Sonde sowie dem Einleiten und dem Stoppen der Rotation. Die Hälfte der 16 Triebwerke dienen als Reserve.

Die Sonde hatte beim Start 77 kg Hydrazin an Bord, das ausreichen würde, um die Geschwindigkeit der Sonde um ca. 400 m/s zu ändern (minimal waren bei der Missionsplanung 290 m/s vorgesehen). Der größte Teil ist vorgesehen, um nach der Passage von Pluto weitere Kuipergürtelobjekte ansteuern zu können. Um den Treibstoff unter Druck zu setzen, wird gasförmiges Helium verwendet.

Navigationssystem

Navigationssysteme und Sensoren liefern Informationen zu Position, Kurs und räumlicher Ausrichtung der Sonde während des Flugs. Diese Daten dienen zur Kurskorrektur und zur Ausrichtung der Instrumente auf die Ziele und der Antenne auf die Erde.

Zur Navigation werden zwei redundante Sternkameras (Star Tracker), Inertial Measurement Units (IMUs) und Sonnensensoren verwendet. Die Navigationsdaten werden durch das Guidance-and-Control-Computersystem verarbeitet, das die Lage der Sonde durch das Zünden der kleinen Triebwerke kontrolliert. Eine der Sternkameras macht zehnmal pro Sekunde eine Weitwinkelaufnahme des Sternenhintergrundes und vergleicht sie mit einer gespeicherten Sternenkarte, die 3000 Sterne enthält. Dadurch wird die genaue Ausrichtung der Sonde sowohl im drei-Achsen-stabilisierten als auch im spinstabilisierten Betrieb bestimmt. Die IMUs, die aus Gyroskopen und Beschleunigungsmessern bestehen, liefern 100 Mal pro Sekunde Informationen zu Bewegungen der Sonde. Die Sonnensensoren dienen der Ausrichtung der Sonde auf die Sonne (und damit aus großer Entfernung auch auf die Erde) zur Sicherstellung einer Kommunikation im Falle des Versagens anderer Navigationssysteme. Diese Sensoren sind sehr einfach aufgebaut und liefern als Antwort nur, ob sie die Sonne sehen oder nicht.

Temperaturkontrolle

New Horizons kann die von der Elektronik erzeugte Wärme im Inneren wie eine Isolierkanne behalten. Bei der großen Entfernung zur Sonne ist dies erforderlich, um Temperaturen von 10 bis 30 °C im Inneren zu gewährleisten. Dazu ist der Sondenkörper inklusive der großen Antenne mit einer leichtgewichtigen goldfarbenen Bedeckung versehen, die aus 18 Lagen Dacrongewebe besteht, die zwischen einem aluminisierten Mylargewebe und einer Kaptonfolie liegen. Neben der thermischen Isolation dient diese Bedeckung auch dem Mikrometeoritenschutz.

Ein automatisches Heizsystem überwacht den Energieverbrauch im Inneren der Sonde, um sicherzustellen, dass alle Geräte mit genügender Leistung arbeiten und somit genug Wärme abgeben. Fällt der Energieverbrauch unter etwa 150 Watt, werden kleine Heizgeräte im Inneren der Sonde eingeschaltet, um den Leistungsunterschied auszugleichen. Solange sich die Sonde in der Nähe der Erde und damit auch der Sonne befindet, können die Temperaturen die zulässigen Werte übersteigen. Für diesen Fall verfügt die Sonde über eine Art Jalousiesystem („Louvres“) mit Lamellen, die geöffnet werden, um übermäßige Wärme in den Weltraum abzustrahlen. Im geschlossenen Zustand sorgt die helle Außenfläche der Lamellen für eine geringe Abstrahlung.

Instrumente

Die Sonde trägt sieben wissenschaftliche Instrumente. Dabei werden einige Instrumente in Gruppen zusammengefasst: So enthält Pluto Exploration Remote Sensing Investigation (PERSI) die Instrumente Ralph und Alice und Particle Spectrometer Suite (PAM) die Instrumente SWAP und PEPSSI. Die Instrumente wiegen zusammen etwa 30 kg und verbrauchen gemeinsam etwas weniger als 28 Watt elektrischer Leistung.[5]

Ralph

Ralph vor dem Einbau in die Sonde

Ralph konnte sowohl farbige Karten der Oberflächen von Pluto und Charon mit einer Auflösung von bis zu 250 m pro Pixel erstellen, als auch die Zusammensetzung der Oberflächen beider Körper kartieren. Dazu verfügt das Instrument über ein 6-cm-Teleskop, dessen eingesammeltes Licht zu zwei getrennten Kanälen geleitet wird: zu der Multispectral Visible Imaging Camera (MVIC), die über vier CCDs für Farbbilder mit drei CCDs für panchromatische (schwarz-weiße) Bilder verfügt, und zu dem Linear Etalon Imaging Spectral Array (LEISA). Dabei arbeitet MVIC im sichtbaren Lichtbereich bei 400 bis 950 nm Wellenlänge und LEISA im infraroten Bereich bei 1,25 bis 2,50 µm Wellenlänge. Die Auflösung des MVIC beträgt 20 µrad, des LEISA 62 µrad. Ralph wiegt 10,3 kg und benötigt im Mittel 6,3 Watt Leistung. Das Instrument wurde von Ball Aerospace, dem Goddard Space Flight Center der NASA und dem Southwest Research Institute entwickelt.

Alice

Alice ist ein abbildendes Ultraviolett-Spektrometer zur Untersuchung der Atmosphäre von Pluto. Alice kann in zwei Modi betrieben werden: im „airglow“-Modus, bei dem die Emissionen der Atmosphäre gemessen werden, und im „occultation“-Modus, bei dem das Instrument auf die Sonne oder auf einen anderen leuchtstarken Stern durch die Atmosphäre Plutos gerichtet wird und bei dem die Zusammensetzung der Atmosphäre durch Absorption des Lichts bestimmt wird. Alice arbeitet im ultravioletten Lichtbereich bei 50 bis 180 nm Wellenlänge und besteht aus einem kompakten Teleskop, einem Spektrografen und einem Sensor, der 32 getrennte Flächen („Pixel“) mit je 1024 spektralen Kanälen aufweist. Alice wiegt 4,5 kg und benötigt im Mittel 4,4 Watt Leistung. Das Instrument wurde vom Southwest Research Institute entwickelt und ist eine weiterentwickelte Version des Alice-Instrumentes der europäischen Rosetta-Sonde, das ebenfalls aus den USA kam.

LORRI (Long Range Reconnaissance Imager)

LORRI wird eingebaut

Eine hochauflösende CCD-Kamera (1024 × 1024 Pixel) für sichtbares Licht, die an einem 20,8-cm-Teleskop montiert ist. Das Instrument verfügt über einen sehr einfachen Aufbau, es gibt keine Farbfilter oder bewegliche Teile. LORRI nahm als erstes Instrument bereits 120 Tage vor der Begegnung mit Pluto Bilder des Zwergplaneten und seiner Monde auf, die zu diesem Zeitpunkt kaum weiter als zu einzelnen Lichtpunkten aufgelöst werden konnten. 90 Tage vor der Begegnung übertraf LORRIs Auflösung bereits die des Hubble-Weltraumteleskopes. Bei dem nahen Vorbeiflug am Pluto konnte LORRI Strukturen bis 50 m Größe auflösen. LORRI wiegt 8,8 kg und benötigt im Mittel 5,8 Watt Leistung. Das Instrument wurde vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University entwickelt.

REX (Radio Experiment)

Ein Radiowellenexperiment, das mit der Hauptantenne der Sonde durchgeführt wird. Dazu werden nach dem Passieren des Pluto mit Hilfe von Antennen des Deep Space Networks Signale zur Sonde gesendet, die während des Transits durch Plutos Atmosphäre verändert werden und in diesem Zustand zu New Horizons gelangen. Die Signale werden gespeichert und später zurück zur Erde übertragen. Dadurch lässt sich die Zusammensetzung der Atmosphäre studieren. Das Experiment selbst besteht aus einer kleinen, 100 g schweren Leiterplatte mit Signalverarbeitungselektronik, die im Kommunikationssystem der Raumsonde integriert ist und im Mittel 2,1 Watt Leistung benötigt. Da das komplette Kommunikationssystem redundant ist, verfügt New Horizons über zwei Kopien von REX. Das Experiment wurde von der Stanford University und dem Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University entwickelt.

SWAP (Solar Wind Analyzer around Pluto)

SWAP montiert auf New Horizons

Das Instrument misst geladene Teilchen mit Energien bis zu 6,5 keV, die aus Plutos Atmosphäre entweichen und vom Sonnenwind mitgerissen werden. Dadurch kann festgestellt werden, ob Pluto über eine Magnetosphäre verfügt. Weiterhin kann der Sonnenwind in der Nähe von Pluto studiert werden. Außerdem werden so Daten über die Atmosphäre gesammelt. SWAP wiegt 3,3 kg und benötigt im Mittel 2,3 Watt Leistung. Das Instrument wurde vom Southwest Research Institute entwickelt.

PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation)

Ein Ionen- und Elektronenspektrometer, das nach neutralen Atomen sucht, die aus Plutos Atmosphäre entweichen und vom Sonnenwind aufgeladen werden. In das Instrument eintretende Ionen mit Energien von 1 bis 5000 keV und Elektronen mit Energien von 20 bis 700 keV werden erfasst, wobei die Masse und Energie jedes einzelnen Partikels gemessen wird. PEPSSI wiegt 1,5 kg und benötigt im Mittel 2,5 Watt Leistung. Das Instrument wurde vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University entwickelt.

Venetia (Venetia Burney Student Dust Counter)

Der von Studenten gebaute Staubpartikelzähler

Ein Instrument zur Messung von Staubpartikeln entlang der gesamten Flugroute. Venetia wurde von Studenten der University of Colorado entwickelt und ist das erste von Studenten gebaute Instrument auf einer planetaren Mission der NASA. Das Gerät hieß zunächst Student-built Dust Counter (SDC), wurde aber im Juni 2006 zu Ehren der Britin Venetia Phair, geb. Burney umbenannt, die 1930 vorgeschlagen hatte, den neuentdeckten Planeten „Pluto“ zu nennen. Das Instrument Venetia zählt auftreffende Staubpartikel, bestimmt ihre Masse, wird als erstes Instrument dieser Art weiter als 18 AE von der Erde betrieben und liefert so Informationen zur Kollisionsrate von Asteroiden, Kometen und Kuipergürtelobjekten im äußeren Sonnensystem. Auch in Plutos System wird nach eventuellen Staubpartikeln Ausschau gehalten. Venetia besteht aus einer 46 × 30 cm großen Detektorplatte, die auf der Außenhaut der Sonde angebracht ist, und einer Elektronikbox im Inneren der Sonde. Es können Partikel mit einer Masse von 4 · 10−15 bis 4 · 10−12 kg erfasst werden. Venetia wiegt 1,9 kg und benötigt im Mittel fünf Watt Leistung.

Ablauf der Mission

Start von New Horizons an Bord einer Atlas-V-551-Trägerrakete

Vorbereitungen

Bereits seit Anfang der 1990er Jahre gab es Bestrebungen, eine solche Mission zu Pluto zu starten. Vorrangig war dabei, Pluto zu erreichen, bevor seine dünne Atmosphäre ausfrieren würde, denn die Umlaufbahn des Zwergplaneten ist sehr exzentrisch, und Pluto erreichte den sonnennächsten Punkt seiner Umlaufbahn (Perihel) bereits 1989. Diese Annahme, dass die Atmosphäre nach der Passage des sonnennäheren Bahnbereiches bald ausfrieren würde, konnte jedoch bislang nicht bestätigt werden. Gegenwärtig entfernt sich Pluto von der Sonne, sodass es auf ihm immer kälter wird; erst im Jahr 2247 wird er sein nächstes Perihel einnehmen. Die ersten Konzepte einer Mission jedoch (Pluto Fast Fly-By, Pluto Kuiper Express) scheiterten an technischen und finanziellen Schwierigkeiten. Ende 2000 gab es mit New Horizons einen neuen Vorschlag einer Pluto-Mission. Schließlich wurde dieser Vorschlag am 29. November 2001 als erste Mission des neu geschaffenen New-Frontiers-Programms zur Realisierung genehmigt.

Die Instrumente der Sonde wurden zwischen Juli 2004 und März 2005 ausgeliefert, Zusammenbau und Prüfung liefen von August 2004 bis Mai 2005. Vom Mai bis September 2005 wurde die fertig gebaute Sonde ausgiebig getestet, am 24. September 2005 erfolgte der Transport nach Cape Canaveral.

Ende Oktober beschädigte in Cape Canaveral der Hurrikan Wilma einen Feststoffbooster der fast fertig montierten Atlas-V-Trägerrakete für New Horizons, als ein Tor der Montagehalle dem Winddruck nicht standhielt. Der Booster konnte jedoch noch rechtzeitig vor dem geplanten Starttermin am 11. Januar 2006 ausgetauscht werden.

Am 16. Dezember 2005 ordnete die NASA eine zusätzliche Überprüfung der Tanks der ersten Stufe an, weil bei einem Druckbelastungstest einer anderen Atlas-Rakete diese Stufe der geforderten Maximalbelastung nicht standgehalten hatte. Dadurch verschob sich der für den 11. Januar angesetzte Starttermin um sechs Tage auf den 17. Januar 2006.

Start

Startfenster 2006
Startdatum Ankunftsdatum
11. bis 27. Januar 14. Juli 2015
28. Januar 15. August 2015
29. bis 31. Januar 12. Juli 2016
1. und 2. Februar 11. Juli 2017
3. bis 8. Februar 10. Juli 2018
9. bis 12. Februar 7. Juni 2019
13. und 14. Februar 20. Juli 2020
Startfenster 2007
2. bis 15. Februar 2019 bis 2020

Das Startfenster öffnete sich am 11. Januar 2006 und blieb bis zum 14. Februar 2006 bestehen. Allerdings bestand nur bei einem Start bis einschließlich 2. Februar die Möglichkeit eines Vorbeiflugs (Swing-by-Manöver) am Jupiter. Danach hätte man Pluto nur auf direktem Weg erreichen können, was die Flugzeit um mehrere Jahre verlängert und die Menge des mitführbaren Treibstoffes um 20 kg reduziert hätte.

Nachdem der geplante Start am 17. Januar 2006 wegen zu starken Windes mehrmals hatte verschoben werden müssen, sollte New Horizons am 18. Januar 2006 starten. Wegen eines Stromausfalls in der Bodenstation der Johns Hopkins University konnte auch dieser Termin nicht gehalten werden. Am 19. Januar startete New Horizons nach mehreren Verschiebungen wegen dichter Bewölkung schließlich um 19:00 Uhr UTC (das Startfenster war von 18:07 bis 20:07 Uhr UTC offen) von Launch Complex 41. Nach 44 Minuten und 55 Sekunden wurde die Sonde von der Rakete in ihrer endgültigen Flugbahn ausgesetzt.

Der Start erfolgte mit einer Atlas-V(551)-Rakete. Obwohl diese Rakete zu diesem Zeitpunkt die stärkste aktive Trägerrakete der Welt war, musste die Nutzlast mit einer zusätzlichen Star-48B-Stufe ausgestattet werden, um die Sonde auf eine hohe Geschwindigkeit deutlich über der Fluchtgeschwindigkeit beschleunigen zu können. New Horizons verließ die Erde mit der höchsten je dabei erreichten Geschwindigkeit von 16,21 km/s. An anderen Tagen des Startfensters wäre die Geschwindigkeit etwas anders gewesen. Besonders nach dem 2. Februar, ohne die Möglichkeit eines Vorbeiflugs am Jupiter, hätte die Geschwindigkeit der dann leichteren Sonde noch deutlich höher sein müssen.

Wäre die Sonde 2006 nicht gestartet worden, hätte es zwischen dem 2. Februar 2007 und 15. Februar 2007 ein weiteres Startfenster gegeben, das aber ebenfalls nur einen direkten Flug zu Pluto mit den entsprechenden negativen Konsequenzen erlaubt hätte.

Auf dem Weg zum Jupiter

Zwei Aufnahmen des Asteroiden (132524) APL

Einen Tag nach dem Start wurde die hohe Rotation der Sonde, in die sie von der Raketenoberstufe versetzt wurde, von 68 auf 19,2 Umdrehungen pro Minute reduziert. Am 22. Januar wurde die Rotation weiter auf fünf Umdrehungen pro Minute gesenkt, und die Sternenkameras wurden in Betrieb genommen.

Am 28. Januar 2006 wurde die erste Kurskorrektur (TCM-1A) durchgeführt, wobei die Triebwerke für etwa fünf Minuten feuerten. Zwei Tage später folgte die nächste, zwölf Minuten lange Kurskorrektur (TCM-1B). Die beiden Kurskorrekturen ergaben eine Geschwindigkeitsänderung von 18 m/s. Eine weitere Kurskorrektur (TCM-2) war für den 15. Februar geplant, wurde jedoch abgesagt. Die nächste, 76 Sekunden lange Kurskorrektur (TCM-3) erfolgte am 9. März und war die erste, die im drei-Achsen-stabilisierten Betrieb durchgeführt wurde. Durch TCM-3 wurde die Geschwindigkeit der Sonde um 1,16 m/s verändert.

Von der LORRI-Kamera aufgenommenes Foto des Planeten Jupiter
Der Ausbruch des Tvashtar-Vulkans auf dem Jupitermond Io, aufgenommen von New Horizons am 28. Februar 2007

Im Februar wurde der Schutzverschluss des Alice-Spektrometers geöffnet und am 13. März folgte der des SWAP-Instruments. Ebenfalls im März wurde das SDC-Experiment aktiviert. Bis zum 29. März hatten alle Instrumente ihre internen Elektronik-Checks absolviert. Am 7. April 2006 kreuzte die Sonde nach 78 Tagen Flugzeit die Marsbahn.[6] Im Mai wurden die Schutzverschlüsse der Instrumente PEPSSI (3. Mai), Alice (20. Mai) und Ralph (29. Mai) geöffnet. Im Sommer wurden die Kalibrierungen der Experimente durchgeführt.

Anfang Mai 2006 stellten die Wissenschaftler fest, dass sich New Horizons auf dem Weg durch den Asteroidengürtel dem 3 bis 5 km großen Asteroiden (132524) APL nähern werde.[7] Die Sonde kam am 13. Juni 2006 um 04:05 Uhr UTC bis auf 101.867 km an den Asteroiden heran. Da der Schutzverschluss der hochauflösenden Kamera LORRI wegen der zu geringen Distanz zur Sonne noch nicht geöffnet war (wurde erst am 29. August 2006 geöffnet),[8] erfolgten die visuellen Beobachtungen nur mit dem schwächeren Ralph-Instrument. Dieses konnte den Asteroiden lediglich als ein Objekt von ein bis zwei Pixeln Größe auflösen.[9]

Am 4. September nahm New Horizons ihr erstes Bild von Jupiter auf. Dieses wurde mit der LORRI-Kamera erzeugt, die Entfernung zum Riesenplaneten betrug zum Zeitpunkt der Aufnahme 291 Millionen Kilometer. Auch andere Instrumente beobachteten Jupiter, in erster Linie zum Zweck der Kalibrierung.[10]

Vorbeiflug am Jupiter

Die ersten wissenschaftlich relevanten Untersuchungen des Jupitersystems begannen im Januar 2007 und dauerten bis Ende Juni 2007 an. Es waren etwa 700 Beobachtungen und Messungen des Gasplaneten, seiner Monde und seiner Magnetosphäre geplant.[11]

Am 28. Februar 2007 flog New Horizons am Jupiter vorbei, die kleinste Entfernung zum Riesenplaneten wurde um 05:43 Uhr UTC erreicht und betrug circa 2,3 Millionen Kilometer (ca. 32 Jupiterradien). Dies ist ein Drittel der Entfernung, in der die Saturnsonde Cassini-Huygens den Jupiter passierte. Die Flugbahn von New Horizons lag knapp außerhalb der Umlaufbahn von Kallisto, dem äußersten der vier Galileischen Monde. Während des Vorbeifluges fertigte die Sonde Aufnahmen von Jupiter, seinen Ringen und den vier Galileischen Monden an, außerdem wurden Messungen des Magnetfeldes durchgeführt. Auf Io konnte ein Vulkanausbruch beobachtet werden. Durch den Vorbeiflug erfuhr die Sonde einen Geschwindigkeitszuwachs von 3890 m/s und wurde auf eine Flugbahn zum Pluto umgelenkt, wobei sie um etwa 2,5° nordwärts aus der Ekliptik herausgelenkt wurde.

Der Weg durchs äußere Sonnensystem

Am 8. Juni 2008 kreuzte New Horizons die Umlaufbahn von Saturn, blieb dabei aber weit von ihm entfernt. Am 30. Juni 2010 wurde eine Kurskorrektur durchgeführt und durch einen Schubimpuls von 36 Sekunden Dauer die Geschwindigkeit der Sonde um etwa 0,45 m/s erhöht, um eine Abbremsung durch vom Isotopengenerator an der HGA rückgestreute Thermalstrahlung auszugleichen.[12] Am 18. März 2011 um 23 Uhr erreichte die Sonde die Umlaufbahn von Uranus, wobei der Gasriese zu diesem Zeitpunkt mehr als 3,8 Milliarden Kilometer entfernt war und daher keine Beobachtungen durchgeführt wurden. Am 25./26. August 2014 wurde die Umlaufbahn von Neptun erreicht, exakt 25 Jahre nach dem Vorbeiflug von Voyager 2 an Neptun. Auch Neptun befand sich dann für sinnvolle Beobachtungen des Planeten zu weit von New Horizons entfernt, dennoch wurden am 10. Juli 2014 einige Aufnahmen von Neptun aus der Ferne gemacht.[13]

Man wollte auch Neptun-Trojaner wie etwa 2011 HM102 beobachten, falls sie der Sonde nahe genug kämen.[14] Da sich New Horizons jedoch bis auf höchstens 180 Mio. km näherte, was für eine sinnvolle Beobachtung nicht ausreichte, wurde schließlich auf eine Beobachtung verzichtet.

Pluto und Charon

Pluto am 13. Juli 2015
Vorbeiflug an Pluto in einer Animation aus Einzelaufnahmen
Die einzelnen Phasen des Vorbeifluges am Pluto-System

Am 14. Juli 2015 erreichte die Sonde den Zwergplaneten Pluto und passierte ihn mit einer Geschwindigkeit von 14,5 km/s. Die Beobachtungen des Pluto-Charon-Systems begannen etwa 150 Tage vor der größten Annäherung. Am 15. April 2015 wurde das erste kombinierte Farbbild von Pluto und Charon veröffentlicht. Die Aufnahmen der LORRI-Kamera übertrafen das beste Auflösungsvermögen des Hubble-Weltraumteleskops.[15] In den darauf folgenden Wochen wurden in Abständen von drei bis sechs Tagen immer detailreichere Bilder der Pluto-Oberfläche und seines größten Begleiters veröffentlicht und zum Teil auch zu Animationen zusammengestellt.

Am 4. Juli 2015 und damit zehn Tage vor dem Vorbeiflug versetzte New Horizons sich aufgrund eines Computerproblems in einen Sicherheitsmodus. Dabei wurde auf das redundante B-side-Computersystem umgeschaltet. Am 7. Juli 2015 war der Fehler behoben, und New Horizons konnte seinen wissenschaftlichen Betrieb wieder aufnehmen. Während des Vorbeifluges war es der Sonde nicht möglich, in den Sicherheitsmodus zu schalten.[16]

Es wurden globale Karten von Pluto und Charon erstellt, Hochauflösungsfotos mit bis zu 25 m pro Pixel Auflösung gewonnen, die Temperaturverteilung gemessen und die Atmosphäre des Pluto studiert. Planmäßig flog die Sonde um 13:50 MESZ in 12.500 km Entfernung an Pluto und um 14:04 MESZ in 28.800 km Entfernung an Charon vorbei. Um 14:51 MESZ durchquerte sie den Schatten von Pluto, um 16:18 Uhr MESZ den von Charon, dabei gewann sie Daten über die Atmosphäre. Die besonders datenintensive Phase des Vorbeiflugs dauerte – je nach Definition – maximal drei Stunden.

Da die Übertragungsrate bei der hohen Entfernung zwischen Sonde und Erde für eine Übertragung in Echtzeit zu gering ist, wurden die Daten zunächst auf einem 8 GB großen Flash-Speicher gespeichert. In der Woche nach dem Vorbeiflug wurden zunächst besonders wichtige Daten gesendet. Danach folgten laufende Messungen von Experimenten wie SWAP und PEPSSI, die nur eine geringe Datenrate produzierten und die auch nach dem Vorbeiflug weiter Messungen durchführen. Seit 5. September 2015 werden alle gespeicherten Daten vom Vorbeiflug in voller Datenqualität übertragen. Die komplette Übertragung wird ungefähr ein Jahr dauern.[17] Ursprünglich war vorgesehen, zunächst zehn Wochen lang weitere Daten vom Vorbeiflug stark komprimiert und mit geringerer Qualität zu senden. Der wissenschaftliche Leiter der Mission Alan Stern entschied aber aufgrund der schlechten Datenqualität, diese Phase zu überspringen.[18]

  • Erstes Farb­foto von Pluto und Charon, 9. April 2015
    Erstes Farb­foto von Pluto und Charon, 9. April 2015
  • Pluto­rota­tion, LORRI-Kamera, Mai/Juni 2015
    Pluto­rota­tion, LORRI-Kamera, Mai/Juni 2015
  • Charon und Pluto, Aufnahme von New Horizons am 11. Juli 2015
    Charon und Pluto, Aufnahme von New Horizons am 11. Juli 2015
  • Charons Ober­fläche, Auf­nah­me vom 14. Juli. Die Kompres­sions­arte­fakte treten deutlich hervor.
    Charons Ober­fläche, Auf­nah­me vom 14. Juli. Die Kompres­sions­arte­fakte treten deutlich hervor.
  • Detail der Ober­fläche von Pluto, u. a. von Eis bedeck­te Berge, aufge­nommen am 14. Juli 2015
    Detail der Ober­fläche von Pluto, u. a. von Eis bedeck­te Berge, aufge­nommen am 14. Juli 2015

Sekundärmission 2014 MU69 Flyby

Die Geschwindigkeit von New Horizons relativ zur Sonne nimmt im größten Teil der Mission ab. Eine Ausnahme ist der Swing-By am Jupiter, der die Sonde von der Sonne weg beschleunigt. Die Geschwindigkeit liegt um so deutlicher oberhalb der Fluchtgeschwindigkeit, je weiter außen im Sonnensystem sie sich befindet.

Nach dem Vorbeiflug am Pluto durchquert New Horizons weiterhin den Kuipergürtel und wird im weiteren Verlauf die Heliopause und die Oortsche Wolke erreichen. 2016, also 10 Jahre nach dem Start, ist die Sonde in ausgezeichnetem Zustand, alle Systeme arbeiten wie erwartet.

Bis Oktober 2014 wurden mit Hilfe von Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops drei mögliche Ziele im Kuipergürtel ausgemacht.[19] Im Rahmen des Citizen-Science-Projekts Ice Hunters waren bei der Suche Freiwillige beteiligt. Hierzu werteten sie Bilder aus, die aus der Subtraktion von in zeitlichen Abständen erstellten Aufnahmen gewonnen wurden. Astronomische Kenntnisse waren für diese Tätigkeit nicht notwendig. Die NASA wählte im August 2015 aus fünf potentiellen Zielen das Objekt 2014 MU69 als nächstes Ziel der Raumsonde aus.[20] 2014 MU69 ist 25 bis 45 km groß. Die Raumsonde wird 35 % ihrer Treibstoffreserven verbrauchen, um es zu erreichen.

Am 22., 25. und 28. Oktober und 4. November 2015 wurden die Triebwerke viermal für 25 Minuten gefeuert, um die Sonde auf den Kurs zu 2014 MU69 zu bringen.[21][22] Der Vorbeiflug ist für den 1. Januar 2019 geplant.[20] Zum Zeitpunkt der Begegnung wird sich 2014 MU69 in einer Entfernung von 43,4 AE von der Sonne befinden.

Die NASA genehmigte Anfang Juli 2016 die Finanzierung der Anschlussmission.[23] Die Anschlussmission unter dem Namen Kuiper Belt Extended Mission (KEM) ist finanziert bis zum Jahr 2021, in dieser Zeit wird die Sonde knapp 2 Milliarden km zurücklegen. Die Sonde soll in einer Entfernung von nur 3000 km an 2014 MU69 vorbeifliegen und es sollen dabei alle Instrumente eingesetzt werden, entsprechend der Beobachtung von Pluto. Die anschließende Übermittlung der Daten soll voraussichtlich ungefähr 20 Monate dauern bis gegen Ende 2020.

Beobachtung weiterer Objekte

Außer 2014 MU69 sollen noch ungefähr 20 weitere Objekte aus größeren Entfernungen beobachtet werden. Eine größere Anzahl von Objekten soll auf mögliche Ringsysteme untersucht werden. Beobachtungen aus der Distanz sind geplant für 2012 HZ84, 2014 PN70, 2014 OS393, 2011 JA32, 2011 HZ102, 2012 HE85, 2011 JW31, 2011 JY31, 2011 HF103, 2011 HK103, 2011 JX31, 2010 JJ124, die Zentauren Pholus und Chiron, die Plutinos Huya, 2002 KX14 und die Zwergplaneten 2002 MS4, Ixion, Haumea, Makemake und Eris.[4] 2014 OS393 und 2014 PN70 waren dabei zuvor als mögliche Sekundärziele für einen Vorbeiflug im Gespräch.

Die Energieversorgung wird nach Alan Stern bis in die 2030er Jahre ausreichen und es gibt möglicherweise genug Treibstoffreserven für einen weiteren Flyby.[24] Berechnungen zufolge wird etwa 2035 der Termination Shock erreicht[25] und die Heliopause etwa 2047.

(15810) 1994 JR1

Am 2. November 2015 nahm LORRI mehrere Aufnahmen im Abstand von jeweils einer Stunde von (15810) 1994 JR1. Zum Zeitpunkt der Aufnahmen befand sich das Objekt ca. 5,3 Milliarden km von der Sonne entfernt, aber nur 280 Millionen km von New Horizons.[26] Eine weitere Beobachtung erfolgte am 7.–8. April 2016 aus einer Entfernung von 111 Millionen km. Durch gleichzeitige Beobachtung mit Hubble konnte die Bahn des Objekts unter Ausnützung der Parallaxe wesentlich genauer auf unter 1000 km genau bestimmt werden. Die Einschätzung als möglicher Quasisatellit zu Pluto war damit widerlegt. Die Beobachtung ergab außerdem eine Rotationsperiode von 5,47 Stunden, und dass die Oberfläche ziemlich uneben sein muss. Das Objekt soll ungefähr 145 km groß sein.[27]

(50000) Quaoar

Am 13. und 14. Juli machte LORRI vier Aufnahmen von Quaoar. Die Aufnahmen aus einer Entfernung von 2,1 Mrd. km zeigen das Objekt nur als verwaschenen Punkt. Die Aufnahme hat dennoch wissenschaftlichen Wert, weil das Objekt aus einem anderen Winkel als von der Erde aus aufgenommen wurde. Die Aufnahme gibt Auskünfte über das Vermögen der Oberfläche, Licht in andere Richtungen zu streuen.[28]

Beobachtung der Heliosphäre

Das Sonnensystem wird von einem stetigen Partikelstrom durchflutet. New Horizons ist mit PEPSSI ausgestattet, einem Instrument zur Erfassung der Energie von Partikeln. Ursprünglich war das Instrument vor allem dazu gedacht, die aus der Plutoatmosphäre entweichenden Partikel zu messen und dadurch Informationen über Pluto zu gewinnen. Die ersten Beobachtungen des Sonnenwinds außerhalb der Neptunbahn stammen von den beiden Voyager-Sonden. Seit dem Jupiter-Flyby 2007 wurden die Instrumente nur noch einmal jährlich zu Testzwecken betrieben. Die Wissenschaftler entwickelten einen Plan, der eine kontinuierliche Auswertung der Daten von PEPSSI auch während des Hibernation-Mode (der „Winterschlaf“-Phase zwischen Jupiter und Pluto) erlaubte. New Horizons begann mit den Messungen ungefähr zu der Zeit, als die Uranusbahn erreicht wurde. Auf diese Weise konnten seit 2012 nahezu ununterbrochen Daten über die Heliosphäre gesammelt werden.[29] Es soll ein heliopshärischer Querschnitt des Kuipergürtels bis zu einer Entfernung von 50 AE generiert werden, dazu sollen von 2016 bis 2020 nahezu ununterbrochen Plasma, Staubpartikel und nicht ionisierte Gase gemessen werden. Nach dem Vorbeiflug können in den Jahren 2020 bis 2021 allgemeine astrophysikalische Untersuchungen gemacht werden, wenn die NASA solche anfordert.[30][4]

Flugbahn

  • Flugbahn bei Begegnung mit Jupiter am 28. Februar 2009
    Flugbahn bei Begegnung mit Jupiter am 28. Februar 2009
  • Position der Sonde zum 14. Juli 2015 (Vorbeiflug an Pluto)
    Position der Sonde zum 14. Juli 2015 (Vorbeiflug an Pluto)
  • Seitliche Perspektive der Flugbahn
    Seitliche Perspektive der Flugbahn
  • Die Bahn von New Horizons zu 2014 MU69
    Die Bahn von New Horizons zu 2014 MU69

Trivia

Neben der wissenschaftlichen Ausrüstung befinden sich an Bord von New Horizons auch kulturelle Gegenstände, so unter anderem zwei Vierteldollar-Münzen von Maryland und Florida (die Staaten, in denen die Sonde gebaut und gestartet wurde), ein Bauteil von SpaceShipOne, eine CD, die mit 434.738 Namen von Internet-Nutzern beschrieben ist, die sich auf der New-Horizons-Homepage für die „Send-Your-Name-to-Pluto“-Aktion angemeldet hatten und eine 1991 ausgegebene US-Briefmarke mit der Aufschrift „Pluto Not Yet Explored“.[31] Es ist die am weitesten gereiste Briefmarke.[32] An Bord befindet sich ein Gefäß mit etwa 30 Gramm Asche von Clyde Tombaugh, der Pluto 1930 entdeckte.[33]

Siehe auch

Literatur

  • Thorsten Dambeck: Der Voyager-Erbe. In: Astronomie heute. Jan/ Feb 2006, S. 16–19.

Weblinks

Commons: New Horizons – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ Mission Design. Abgerufen am 7. Juni 2015.
  2. ↑ NASA’s New Horizons Team Selects Potential Kuiper Belt Flyby Target. Abgerufen am 29. August 2015.
  3. ↑ Nasa Pressemappe vom Januar 2006, S. 11 (PDF).
  4. ↑ a b c The PI’s Perspective: To Boldly Go On, In the Service of Exploration. In: pluto.jhuapl.edu. 14. April 2016, abgerufen am 18. Juli 2016.
  5. ↑ The New Horizons Science Instrument Suite. (Memento vom 13. November 2014 im Internet Archive). Daten der Instrumente. Bei: jhuapl.edu.
  6. ↑ Outbound for the Frontier, New Horizons Crosses the Orbit of Mars. Bei: NASA.gov. 10. April 2006.
  7. ↑ A Summer’s Crossing of the Asteroid Belt. (Memento vom 1. September 2006 im Internet Archive). Bei: jhuapl.edu. 1. Juni 2006.
  8. ↑ Pluto-Bound Camera Sees ‘First Light’. Bei: jhuapl.edu. 1. September 2006.
  9. ↑ New Horizons Tracks an Asteroid. Bei: jhuapl.edu. 15. Juni 2006.
  10. ↑ Jupiter Ahoy! Bei: jhuapl.edu. 26. September 2006.
  11. ↑ Jupiter Encounter Begins. Bei: jhuapl.edu. 10. Januar 2007.
  12. ↑ Course Correction Keeps New Horizons on Path to Pluto. Bei: jhuapl.edu. 1. Juli 2010.
  13. ↑ NASA’s New Horizons Spacecraft Crosses Neptune Orbit En Route to Historic Pluto Encounter. Bei: NASA.gov. 25. August 2014.
  14. ↑ Where Is the Centaur Rocket? (Memento vom 1. September 2006 im Internet Archive). Bei: jhuapl.edu. 1. Mai 2006.
  15. ↑ Deborah Netburn: NASA’s journey to Pluto: Here’s what might go wrong. In: latimes.com. 15. April 2015.
  16. ↑ Raumsonde New Horizons – Der Fehler ist behoben. Bei: Raumfahrer.net. 6. Juli 2015, abgerufen am 6. Juli 2015.
  17. ↑ NASA’s New Horizons Spacecraft Begins Intensive Data Downlink Phase. NASA, 4. September 2015, abgerufen am 7. Dezember 2015 (englisch).
  18. ↑ Alan Stern: Downlink of the New Horizons Browse Data Set Has Begun. 10. September 2015, abgerufen am 7. Dezember 2015 (englisch).
  19. ↑ New Horizons: Suche nach Folgeziel war erfolgreich! Bei: Raumfahrer.net. 19. Oktober 2014.
  20. ↑ a b Emily Lakdawalla: Finally! New Horizons has a second target. The Planetary Society, 15. Oktober 2014, abgerufen am 25. Januar 2016 (englisch).
  21. ↑ New Horizons Conducts Final Course Correction for New Year’s Day Flyby of Next KBO in 2019.
  22. ↑ NASA’s New Horizons Completes Record-Setting Kuiper Belt Targeting Maneuvers.
  23. ↑ Rachel Feltman: NASA’s New Horizons probe to visit mysterious object in outer solar system. In: WashingtonPost.com. 5. Juli 2016, abgerufen am 8. Juli 2016.
  24. ↑ Interview von Jeff Foust mit Alan Stern am 29. Juni 2015. Antwort auf die Frage „What happens after the flyby?“
  25. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen TermShock.
  26. ↑ A Distant Close-up: New Horizons’ Camera Captures a Wandering Kuiper Belt Object.
  27. ↑ New Horizons: Getting to Know a KBO.
  28. ↑ Mike Wall: Pluto Probe Spots Distant Dwarf Planet Quaoar. Space.com, 31. August 2016, abgerufen am 10. September 2016 (englisch).
  29. ↑ Sarah Frazier: NASA’s New Horizons Fills Gap in Space Environment Observations. Rob Garner, NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., 5. April 2016, abgerufen am 10. September 2016 (englisch).
  30. ↑ The PI’s Perspective: Exploration Ahead!
  31. ↑ To Pluto, with postage: Nine mementos fly with NASA’s first mission to the last planet. Bei: collectspace.com. 28. Oktober 2008, abgerufen am 7. Juni 2015.
  32. ↑ Weitgereist: Guinness-Weltrekord für Pluto-Briefmarke
  33. ↑ William Harwood: New Horizons launches on voyage to Pluto and beyond. Bei: SpaceflightNow.com. 19. Januar 2006, abgerufen am 31. August 2015.
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