Astronomie

Quelles observations seront faites lors du survol New Horizons d'Ultima Thule ?

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Le soir du Nouvel An 2018, le vaisseau spatial New Horizons survolera Ultima Thule (2014 MU69) à environ un tiers de la distance parcourue par Pluton il y a quelques années. Il devrait donc permettre d'obtenir des photographies détaillées, mais la vitesse de fermeture est plutôt élevée. Quelles observations scientifiques seront faites lors du survol ?

S'agit-il de quelques clichés, en supposant que la caméra soit correctement orientée ? Ou y a-t-il plus qui peut être fait? Y a-t-il d'autres instruments qui obtiendront des données utiles ?


Emily Lakdawalla dans son article de blog Planetary Society du 17 décembre décrit assez bien ce à quoi nous pouvons nous attendre :

Quelques liaisons descendantes de données précieuses dans les jours avant et après le survol contiendront quelques petites photos de l'imageur de reconnaissance à longue portée (LORRI) de New Horizons, qui prend des instantanés en niveaux de gris. Les couleurs à basse résolution proviennent de la caméra d'imagerie visible multicolore (MVIC), un composant de l'instrument Ralph. Les premières images que nous récupérons de New Horizons ne seront pas les meilleures images prises par New Horizons.

En raison de l'incertitude sur la position de MU69…

… la position réelle du corps peut être complètement en dehors du champ de vision d'une photo focalisée sur la position prédite. Afin de s'assurer qu'il ne manque pas la cible, le vaisseau spatial devra balayer ses instruments à travers une région de l'espace dans laquelle il est le plus susceptible de trouver le monde minuscule, en prenant beaucoup de données sur l'espace vide pour s'assurer de obtenir des données sur l'objet.

Elle montre à quoi s'attendre dans les jours autour de l'approche la plus proche, en utilisant les images de la comète 67P à titre d'exemple :

La phase principale durera 10 jours, du 24 décembre au 2 janvier. Presque toute la science se déroulera en seulement 2 jours autour de l'approche la plus proche, avec une imagerie et une spectroscopie intenses pour cartographier MU69, étudier sa composition, déterminer son taux de rotation et son pôle, et rechercher de la poussière, des anneaux et des satellites

Plusieurs choses rendront le survol du MU69 beaucoup plus difficile que le survol de Pluto. MU69 est petit, sombre et faible. New Horizons ne le verra que comme un point jusqu'à 3 jours avant l'approche la plus proche. MU69 est plus sombre et la lumière du soleil plus faible que celle pour laquelle la caméra LORRI a été conçue. De plus, parce que MU69 est si petit, New Horizons doit passer beaucoup plus près de lui qu'à Pluton afin de voir des détails intéressants à la surface, ce qui entraîne un changement rapide du point de vue près de l'approche la plus proche.
En raison de tous ces facteurs, les images de LORRI peuvent être un peu tachées et seront plus bruyantes que celles que nous avons vues à Pluton. MVIC est moins touché par ces défis ; la façon dont MVIC fonctionne, il est possible pour New Horizons de compenser la faible luminosité et la vitesse élevée en balayant plus lentement sur MU69 pour créer un signal plus fort.

Les autres mesures à effectuer sont :

Vers la fin du 29 décembre, la collecte des données scientifiques va réellement commencer. Un ensemble dense d'observations rassemblera une courbe de lumière sur MU69, une mesure de la façon dont sa surface semble changer avec la rotation, sur une période d'environ 6 heures.

Le 30 décembre verra un autre bloc scientifique de 6 heures, un mélange d'imagerie couleur, de recherches satellitaires approfondies et de données de courbes de lumière. La même chose se produit tôt le 31 décembre, après quoi New Horizons entre dans la phase la plus intense, Inner Core, du survol.

Vous devriez lire le billet de blog pour toutes les informations, car elle donne beaucoup plus de détails que ce qui peut raisonnablement être cité ici.
Elle cite également plus de ressources.

Voici une autre image simulée d'Ultima Thule, montrant comment la caméra principale à bord du vaisseau spatial New Horizons de la NASA « verra » l'objet de la ceinture de Kuiper à l'approche d'un survol du 1er janvier :


Source : Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins

Voici l'aperçu de la chronologie des opérations pour l'approche :


(la source)

Cette décision de distance de survol est maintenant fait : le vaisseau restera en route pour un survol de 3500 km.


Le vaisseau spatial New Horizons de la NASA téléphone à la maison après le survol d'Ultima Thule

Les scientifiques de la Nasa célèbrent après qu'un vaisseau spatial ait "téléphoné à la maison" pour confirmer qu'il avait effectué avec succès le survol spatial le plus éloigné de l'histoire aux premières heures du jour de l'An.

Des milliers de photographies de la roche spatiale sombre et glacée appelée Ultima Thule ont été prises par la sonde New Horizons alors qu'elle la dépassait sur le bord extérieur du système solaire à 05h33 GMT.

Après avoir été hors de contact pendant 10 heures, le personnel anxieux du centre de contrôle de la mission à l'Université Johns Hopkins dans le Maryland a applaudi mardi après que des signaux de confirmation aient été reçus de la sonde, qui aurait pu être sérieusement endommagée par même les plus petites particules.

« Nous avons un vaisseau spatial en bonne santé. Nous venons d'accomplir le survol le plus éloigné », a déclaré Alice Bowman, responsable des opérations de mission pour New Horizons. "Nous sommes prêts pour la transmission scientifique d'Ultima Thule, la science pour nous aider à comprendre les origines de notre système solaire."

Vue d'artiste du vaisseau spatial New Horizons rencontrant Ultima Thule. Photographie : AFP/Getty Images

Ultima Thule se trouve à 4 milliards de miles (6,5 milliards de km) de la Terre dans la ceinture de Kuiper, une bande de planètes naines, de roches spatiales et de débris glacés laissés par la formation du système solaire il y a 4,6 milliards d'années. En raison de la distance, les scientifiques ont dû attendre 10 heures pour savoir si le survol avait réussi.

D'un petit point connu uniquement sous la forme d'un certain nombre de pixels, Ultima Thule sera bientôt considéré comme un « monde entièrement nouveau », selon la Nasa, au fur et à mesure que d'autres images seront renvoyées. Les premières images devraient être publiées plus tard cette semaine, mais le téléchargement complet des données prendra 20 mois.

Alan Stern, chercheur principal de la mission New Horizons, a déclaré que les images prises lors de l'approche du vaisseau spatial suggéraient qu'Ultima Thule avait probablement la forme d'une quille de bowling, avec deux extrémités bulbeuses. Cependant, il a dit qu'il restait une possibilité qu'il s'agisse de deux objets distincts verrouillés sur une orbite étroite.

New Horizons est si éloigné que les scientifiques de la mission n'avaient aucun moyen de résoudre les problèmes de dernière minute. Au lieu de cela, tout dépannage final devra avoir été géré par le logiciel embarqué de la sonde.

Jim Bridenstine, administrateur en chef de la Nasa, a déclaré dans un communiqué tweeté : « En plus d'être le premier à explorer Pluton, New Horizons a survolé aujourd'hui l'objet le plus éloigné jamais visité par un vaisseau spatial et est devenu le premier à explorer directement un objet qui contient des restes. depuis la naissance de notre système solaire.

« C’est en cela que consiste le leadership dans l’exploration spatiale. »

Hal Weaver, professeur de recherche à l'Université Johns Hopkins et scientifique du projet de la mission New Horizons, a qualifié le survol d'"opportunité unique".

"C'est une autre grande étape dans l'exploration de notre système solaire", a-t-il déclaré.

En 2015, New Horizons a survolé Pluton et capturé une superbe série de photographies de la surface de la planète naine. Les images ont révélé que Pluton était un monde où les montagnes d'azote dominent le sol et où les éruptions volcaniques rejettent de la glace dans une fine atmosphère d'hydrocarbures.

Après la rencontre avec Pluton, Stern a demandé à Brian May, le guitariste et astrophysicien de Queen, s'il composerait un morceau pour célébrer le survol d'Ultima Thule.

"Je me suis gratté la tête pendant un moment", a déclaré May. « Le nom est assez difficile à évoquer. Mais ensuite, il m'est venu à l'esprit qu'il s'agissait du désir de l'homme d'atteindre l'univers et d'explorer et de voir des choses qui n'avaient jamais été vues auparavant.

Le chercheur principal de New Horizons, Alan Stern, est parti avec Brian May de Queen. Photographie : Bill Ingalls/Nasa/EPA

La piste New Horizons, le premier single solo de May depuis deux décennies, comprenait un message de Stephen Hawking et a été créée au centre de contrôle peu de temps avant le survol. «Ça a été très excitant. J'ai l'impression d'être sur ce truc », a déclaré May. "Pour moi, il s'agit de l'esprit humain et de tendre la main pour découvrir où nous sommes et pourquoi nous sommes ici."

On sait peu de choses sur Ultima Thule, ou 2014 MU69, pour utiliser son nom officiel. Mais sur la base d'observations préliminaires, les scientifiques pensent qu'il peut ressembler à une cacahuète géante avec deux gros lobes fusionnés. La roche sombre peut contenir du monoxyde de carbone gelé, du dioxyde de carbone, de l'azote moléculaire et du méthane, qui peuvent être exposés par des cratères d'impact à la surface.

Alors que certaines comètes qui traversent le système solaire seraient originaires de la ceinture de Kuiper, des roches spatiales aussi éloignées qu'Ultima Thule sont restées sur les bords extérieurs du système solaire depuis leur naissance. Pour cette raison, on pense que des objets tels que Ultima Thule, les objets dits de la ceinture de Kuiper classique froide, ont le même aspect aujourd'hui qu'à l'aube du système solaire.


L'équipe New Horizons de la NASA publie les premiers résultats scientifiques du survol de la ceinture de Kuiper

Cette image composite de l'objet binaire de contact primordial de la ceinture de Kuiper 2014 MU69 (surnommé Ultima Thule) &ndash présenté sur la couverture du numéro du 17 mai de la revue Science &ndash a été compilée à partir de données obtenues par le vaisseau spatial New Horizons de la NASA alors qu'il survolait le objet le 1er janvier 2019. L'image combine des données de couleur améliorées (proche de ce que l'œil humain verrait) avec des images panchromatiques haute résolution détaillées. Crédit : NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko | Image complète et légende &rsaquo

L'objet le plus lointain jamais exploré présente les mystères de sa formation.

En analysant uniquement les premiers ensembles de données recueillies lors du survol du vaisseau spatial New Horizons et du Nouvel An 2019 de MU69 (surnommé Ultima Thule), l'équipe de la mission a rapidement découvert un objet beaucoup plus complexe que prévu. L'équipe publie les premiers résultats et interprétations scientifiques évalués par des pairs et quatre mois seulement après le survol dans le numéro du 17 mai de la revue Science.

En plus d'être l'exploration d'un objet la plus éloignée de l'histoire, à quatre milliards de kilomètres de la Terre, le survol d'Ultima Thule a également été la première enquête d'une mission spatiale sur un planétésimal bien conservé, une ancienne relique de l'ère de la formation des planètes.

Les données initiales résumées dans Science révèlent beaucoup sur le développement, la géologie et la composition de l'objet. C'est un binaire de contact, avec deux lobes de forme distinctement différente. À environ 22 miles (36 kilomètres) de long, Ultima Thule se compose d'un grand lobe étrangement plat (surnommé "Ultima") connecté à un lobe plus petit et un peu plus rond (surnommé "Thule"), à une jonction surnommée "ldquothe cou". leur forme inhabituelle est un mystère imprévu qui est probablement lié à la façon dont ils se sont formés il y a des milliards d'années.

Les lobes se sont probablement déjà mis en orbite, comme de nombreux mondes dits binaires dans la ceinture de Kuiper, jusqu'à ce qu'un processus les réunisse dans ce que les scientifiques ont montré être une fusion "douce". Pour que cela se produise, une grande partie de l'impulsion orbitale binaire doit s'être dissipée pour que les objets se réunissent, mais les scientifiques ne savent pas encore si cela était dû aux forces aérodynamiques du gaz dans l'ancienne nébuleuse solaire, ou si Ultima et Thule ont éjecté d'autres lobes qui se sont formés avec eux pour dissiper l'énergie et rétrécir leur orbite. L'alignement des axes d'Ultima et de Thulé indique qu'avant la fusion, les deux lobes devaient s'être verrouillés en raison de la marée, ce qui signifie que les mêmes côtés se faisaient toujours face lorsqu'ils tournaient autour du même point.

&ldquoNous&rsquo examinons les vestiges bien conservés du passé ancien», a déclaré Alan Stern, chercheur principal de New Horizons, du Southwest Research Institute, Boulder, Colorado. &ldquoIl ne fait aucun doute que les découvertes faites sur Ultima Thule vont faire avancer les théories de la formation du système solaire.&rdquo

Comme le rapporte l'article de Science, les chercheurs de New Horizons étudient également une gamme de caractéristiques de surface sur Ultima Thule, telles que des points lumineux et des taches, des collines et des creux, et des cratères et des fosses sur Ultima Thule. La plus grande dépression est une caractéristique de 5 miles de large (8 kilomètres de large) que l'équipe a surnommée le cratère du Maryland &ndash qui s'est probablement formé à partir d'un impact. Certaines fosses plus petites sur l'objet de la ceinture de Kuiper, cependant, peuvent avoir été créées par des matériaux tombant dans des espaces souterrains, ou en raison de glaces exotiques passant d'un solide à un gaz (appelé sublimation) et laissant des fosses à sa place.

En couleur et en composition, Ultima Thule ressemble à de nombreux autres objets trouvés dans sa zone de la ceinture de Kuiper. Il est très rouge et encore plus rouge que Pluton, beaucoup plus grand et large de 1 500 milles (2 400 kilomètres), que New Horizons a exploré au bord intérieur de la ceinture de Kuiper en 2015 et est en fait l'objet le plus rouge du système solaire extérieur jamais visité par un vaisseau spatial. on pense que sa teinte rougeâtre est causée par la modification des matériaux organiques à sa surface Les scientifiques de New Horizons ont trouvé des preuves de méthanol, de glace d'eau et de molécules organiques sur la surface d'Ultima Thule & ndash un mélange très différent de la plupart des objets glacés explorés précédemment par les engins spatiaux.

La transmission des données depuis le survol se poursuit et se poursuivra jusqu'à la fin de l'été 2020. En attendant, New Horizons continue d'effectuer de nouvelles observations d'objets supplémentaires de la ceinture de Kuiper qu'il passe au loin. Ces KBO supplémentaires sont trop éloignés pour révéler des découvertes comme celles de MU69, mais l'équipe peut mesurer des aspects tels que la luminosité de l'objet. New Horizons continue également de cartographier le rayonnement des particules chargées et l'environnement poussiéreux dans la ceinture de Kuiper.

Le vaisseau spatial New Horizons est maintenant à 4,1 milliards de miles (6,6 milliards de kilomètres) de la Terre, fonctionnant normalement et s'enfonçant plus profondément dans la ceinture de Kuiper à près de 33 000 miles (53 000 kilomètres) par heure.

Le laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins à Laurel, dans le Maryland, a conçu, construit et exploité le vaisseau spatial New Horizons et gère la mission pour la Direction des missions scientifiques de la NASA. Le MSFC Planetary Management Office assure la supervision de la NASA pour les nouveaux horizons. Le Southwest Research Institute, basé à San Antonio, dirige la mission via le chercheur principal Stern et dirige l'équipe scientifique, les opérations de charge utile et la planification scientifique des rencontres. New Horizons fait partie du programme New Frontiers géré par le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama.


New Horizons signale le survol réussi d'Ultima Thule

LAUREL, Md - Alors que beaucoup autour de la Terre sonnaient la nouvelle année, un groupe de scientifiques et d'ingénieurs a célébré le moment où un minuscule vaisseau spatial piloté par un petit monde, pratiquement inconnu, pour terminer l'exploration la plus lointaine de tout objet du système solaire.

À 00h33 HNE (05h33 GMT) le 1er janvier 2019, New Horizons, après avoir survolé Pluton il y a 3,5 ans et 1 milliard de kilomètres, est passé devant l'objet de la ceinture de Kuiper 2014 MU69, également connu sous le nom d'Ultima Thule à environ 32 000 mph (51 500 km/h). À son approche la plus proche, il n'était qu'à 2 200 milles (3 500 kilomètres) de sa surface.

Alan Stern, à gauche, et Bryan May posent pour une photo lors de l'événement du Nouvel An. Crédit photo : Bill Ingalls/ NASA

Sonner en 2019 avec le survol le plus éloigné de tous les temps

Environ 1 000 personnes ont célébré le moment du survol au Kossiakoff Center du Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins (JHUAPL) le soir du Nouvel An. Les festivités comportaient deux comptes à rebours, l'un jusqu'à minuit et l'autre jusqu'à l'approche la plus proche.

Deux minutes après minuit, l'astrophysicien et guitariste de Queen Brian May a épaté la foule avec une vidéo présentant une nouvelle chanson qu'il a écrite pour New Horizons. May est également membre de l'équipe de la mission.

Tout en entraînant ses sept instruments scientifiques sur Ultima Thule pour collecter des données, New Horizons n'a pas pu communiquer avec la Terre. Comme cela a été fait à Pluton en juillet 2015, une dernière photo prise d'Ultima Thule avant le survol a été renvoyée pour assurer au moins un certain retour sur la mission au cas où le vaisseau spatial serait détruit par des débris et incapable de terminer le survol.

Après l'approche la plus proche, New Horizons n'était pas censé appeler la maison avant plusieurs heures. Même alors, les signaux ont encore mis six heures pour atteindre les stations de suivi sur Terre, arrivant à environ 10h30 HNE (15h30 GMT).

Vidéo avec l'aimable autorisation de Queen Official

Les invités et les médias sont retournés au Kossiakoff Center plus tard dans la matinée, où ils ont regardé en direct la salle de contrôle de la mission pendant que l'équipe de mission attendait, puis ont reçu le signal que tous les systèmes du vaisseau spatial sont nominaux.

Lors d'une table ronde, le chercheur principal de New Horizons, Alan Stern du Southwest Research Institute à Boulder, Colorado, directeur des opérations de la mission, Alice Bowman de l'ingénieur système JHUAPL Chris Hersman de JHUAPL et le scientifique du projet Hal Weaver, également de JHUAPL, ont présenté l'image de pré-vol de Ultima Thule est revenu par le vaisseau spatial et a discuté des premières impressions des scientifiques de la mission sur l'objet.

L'enquêteur principal Alan Stern, à gauche, et la responsable des opérations de mission Alice Bowman célèbrent avec un « cinq haut » après que les signaux reçus de New Horizons aient indiqué un vaisseau spatial en bonne santé et un survol réussi d'Ultima Thule. Crédit photo : Bill Ingalls / NASA

"Nous sommes ici pour vous dire qu'hier soir, le vaisseau spatial américain New Horizons a mené l'exploration la plus éloignée de l'histoire de l'humanité, et cela de manière spectaculaire", a déclaré Stern. « Des milliers d'opérations à bord du vaisseau spatial ont dû fonctionner correctement pour que nous puissions vous le dire, et maintenant nous savons que tout a fonctionné.

Comme prévu, ce premier flux de données de la rencontre la plus éloignée de l'histoire de l'humanité n'était qu'une vérification de l'état du vaisseau spatial permettant à ceux qui l'exploitent sur Terre de savoir qu'il avait survécu à la rencontre. Il a également signalé qu'il avait une mémoire pleine de données, indiquant que les objectifs scientifiques étaient probablement atteints.

Une fois les signaux envoyés par New Horizons, il a repris sa dernière collecte scientifique sortante. Le prochain signal à la maison devrait être reçu par des stations de suivi sur Terre dans l'après-midi du 1er janvier. Au moment de la conférence de presse après le survol, les signaux avec les nouvelles données, voyageant à la vitesse de la lumière, étaient à mi-chemin environ leur voyage de six heures depuis le vaisseau spatial.

Ce flux de données devrait contenir les premières images d'Ultima Thule plus grandes que les images à sécurité intégrée de plusieurs pixels envoyées plus tôt le 31 décembre.

Alice Bowman avant la conférence de presse après que l'équipe a reçu des signaux confirmant le survol réussi d'Ultima Thule. Crédit photo : Joel Kowsky / NASA

Analyser les données

"Même s'il s'agit toujours d'un blob pixelisé, c'est un blob pixelisé mieux que la veille", a déclaré Hal Weaver, scientifique du projet New Horizons, à propos de l'image avant le survol.

L'image basse résolution prise à une distance d'un demi-million de miles révèle qu'il s'agit d'un objet allongé estimé à 22 X 9,3 miles (35 X 15 kilomètres). De forme irrégulière, il est soit bilobé, ce qui signifie qu'il a deux lobes, soit deux objets en orbite rapprochée l'un autour de l'autre qui semblent flous ensemble sur la photo. Les deux possibilités ont été évoquées pour la première fois lors d'observations menées lorsque Ultima Thule a occulté des étoiles en 2017 et 2018.

Sur la gauche, une vue améliorée d'Ultima Thule quelques heures avant le survol. Sur la droite se trouve une illustration de sa direction de rotation. Crédit photo : Johns Hopkins APL

En fait, Weaver a déclaré que cela suffisait pour résoudre un casse-tête avant le survol. Ultima Thule, un objet allongé, n'a pas semblé changer de luminosité alors qu'il tournait à mesure que le vaisseau spatial s'approchait.

"Eh bien, c'est parce que le pôle pointe presque vers le vaisseau spatial", a déclaré Weaver. “Il n'y a pas de changement de luminosité car nous voyons toujours le même côté.”

Jusqu'à présent, les données ne sont pas suffisantes pour que les scientifiques calculent une période de rotation, a déclaré Weaver.

"Tout cela sera révélé, soit demain, soit le lendemain", a déclaré Weaver. “Ultima Thule deviendra un monde réel. Nous verrons les images demain.

Selon Weaver, la forme allongée de l'objet n'est pas une surprise, car de nombreux petits corps du système solaire ont cette forme, dont la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Les images haute résolution du survol devraient arriver plus tard le 1er janvier et les scientifiques de la mission prévoient de les étudier pendant la nuit avant de les diffuser à 14 heures. Conférence de presse HNE (19h00 GMT) le 2 janvier.

Les images en couleur seront renvoyées plus tard cette semaine et seront combinées avec des images en noir et blanc pour fournir une image haute résolution de l'apparence d'Ultima, a déclaré Stern. À partir de ces images, les scientifiques de la mission devraient pouvoir en apprendre beaucoup sur la géologie du KBO.

La semaine prochaine, le vaisseau spatial sera en conjonction avec le Soleil et ne pourra pas renvoyer de données. Les communications reprendront à la mi-janvier et les images en haute résolution sont attendues en février. On s'attend à ce qu'il faille environ 20 mois pour tout recevoir au rythme de 1 à 2 kilobits par seconde du vaisseau spatial.

Lors de la conférence de presse après le survol, les participants félicitent l'équipe de New Horizons pour le succès de l'opération. Crédit photo : Bill Ingalls / NASA

Des milliards de kilomètres en préparation

New Horizons a été lancé le 19 janvier 2006, au sommet d'un Atlas V depuis le complexe de lancement spatial 41 de la base aérienne de Cape Canaveral en Floride. Un peu plus d'un an plus tard, il a utilisé Jupiter comme assistance gravitationnelle pour réduire de trois ans son temps de trajet vers Pluton.

Le 14 juillet 2015, après neuf ans et 3,6 milliards de miles (5,8 milliards de kilomètres), le vaisseau spatial de la taille d'un petit piano à queue a finalement survolé Pluton à une distance de 7 800 miles (12 500 kilomètres). C'était l'aboutissement de décennies de travail et la dernière des neuf planètes classiquement connues à être explorée (Pluton a été reclassée comme planète naine en 2006).

Le chercheur principal de New Horizons, Alan Stern, célèbre avec d'autres membres de l'équipe avant la conférence de presse après le survol. Crédit photo : Joel Kowsky / NASA

En approchant de Pluton, une recherche d'un autre KBO pour voler était en cours. Utilisant une combinaison de télescopes au sol et du télescope spatial Hubble, Ultima Thule – qui signifie « au-delà du monde connu » – a été choisie le 28 août 2015.

"Lorsque nous avons confirmé que le survol avait été un succès, c'était émotionnellement énorme pour l'équipe de New Horizons parce que nous avions travaillé tant d'années sur ce seul coup pour explorer Ultima Thule. Je ne pourrais pas être plus fier des hommes et des femmes de New Horizons pour ce qu'ils ont accompli pour la science, pour l'exploration et franchement pour l'histoire, dans ce survol », a déclaré Stern. SpaceFlight Insider.

Quatre brûlures d'ajustement de parcours via le moteur de New Horizons ont été nécessaires entre le 22 octobre et le 4 novembre 2015, afin de cibler le corps inconnu.

Jusqu'au 31 décembre, le KBO n'était considéré que comme un point de lumière. En utilisant la spectroscopie ainsi que plusieurs occultations d'étoiles en 2017 et 2018, les scientifiques ont pu estimer sa forme, sa taille, sa couleur et sa luminosité probables, mais pas beaucoup plus.

Jusqu'à ce que les données commencent à revenir sur Terre, Ultima Thule restera un mystère. Mais ses secrets devraient aider les scientifiques à mieux comprendre la formation du système solaire, car l'objet est considéré comme un vestige gelé immaculé du système solaire primitif il y a environ 4,6 milliards d'années.

« L'équipe New Horizons rend [le survol] facile », a déclaré Stern à propos de la rencontre avec Ultima Thule. "Ce n'est pas facile. Tous ces projets de vols spatiaux nécessitent une grande attention aux détails et des personnes vraiment intelligentes et dévouées.”

Stern a déclaré que le projet New Horizons ne fait pas exception car l'équipe a passé 3,5 ans à travailler pour s'assurer que tout se déroulerait comme prévu.

"D'après tout ce que nous pouvons dire", a déclaré Stern, "ils ont obtenu un score de 100 au test."

Derek Richardson a contribué à cette histoire

Vidéo gracieuseté du JHU Applied Physics Laboratory

Laurel Kornfeld

Laurel Kornfeld est une astronome amateur et rédactrice indépendante de Highland Park, NJ, qui aime écrire sur l'astronomie et la science planétaire. Elle a étudié le journalisme au Douglass College de l'Université Rutgers et a obtenu un certificat d'études supérieures en sciences du programme Astronomy Online de l'Université de Swinburne. Ses écrits ont été publiés en ligne dans The Atlantic, la section du blog invité du magazine Astronomy, la UK Space Conference, le journal de l'Assemblée générale de l'AIU 2009, The Space Reporter et les bulletins d'information de divers clubs d'astronomie. Elle est membre d'Amateur Astronomers, Inc, basé à Cranford, NJ. Particulièrement intéressée par le système solaire externe, Laurel a fait une brève présentation lors du débat sur la grande planète 2008 qui s'est tenu au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins à Laurel, dans le Maryland.


Le vaisseau spatial New Horizons révèle une vue imprenable sur Ultima Thule

Les images les plus détaillées d'Ultima Thule — obtenues quelques minutes avant l'approche la plus proche du vaisseau spatial à 00h33 HNE le 1er janvier — ont une résolution d'environ 110 pieds (33 mètres) par pixel. Leur combinaison d'une résolution spatiale plus élevée et d'une géométrie de visualisation favorable offre une opportunité sans précédent d'étudier la surface d'Ultima Thule, considéré comme l'objet le plus primitif jamais rencontré par un vaisseau spatial. Cette image composite traitée combine neuf images individuelles prises avec le Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), chacune avec un temps d'exposition de 0,025 seconde, seulement 6 minutes et demie avant l'approche la plus proche du vaisseau spatial d'Ultima Thule (officiellement nommé 2014 MU69). L'image a été prise à 5 h 26 TU (00 h 26 HNE) le 1er janvier 2019, alors que le vaisseau spatial se trouvait à 4 109 milles (6 628 kilomètres) d'Ultima Thule et à 4,1 milliards de milles (6,6 milliards de kilomètres) de la Terre. L'angle entre le vaisseau spatial Ultima Thule et le Soleil – connu sous le nom d'« angle de phase » – était de 33 degrés. Crédits : NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute, National Optical Astronomy Observatory

L'équipe de la mission l'a appelé un "objectif extensible" - juste avant l'approche la plus proche, pointant précisément les caméras sur le vaisseau spatial New Horizons de la NASA pour prendre les images les plus nettes possibles de l'objet de la ceinture de Kuiper surnommé Ultima Thule, son survol du Nouvel An cible et l'objet le plus éloigné jamais exploré.

Maintenant que New Horizons a renvoyé ces images de survol stockées sur Terre, l'équipe peut confirmer avec enthousiasme que son objectif ambitieux a été atteint.

Ces nouvelles images d'Ultima Thule - obtenues par le téléobjectif Long-Range Reconnaissance Imager (LORRI) juste six minutes et demie avant l'approche la plus proche de New Horizons de l'objet (officiellement nommé 2014 MU69) à 00h33 HNE le 1er janvier 2019 – offre une résolution d'environ 110 pieds (33 mètres) par pixel. Leur combinaison d'une résolution spatiale élevée et d'un angle de vue favorable donne à l'équipe une opportunité sans précédent d'étudier la surface, ainsi que l'origine et l'évolution, d'Ultima Thule, qui est considéré comme l'objet le plus primitif jamais rencontré par un vaisseau spatial.


Les scientifiques de New Horizons ont créé ce film à partir de 14 images différentes prises par le New Horizons Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) peu de temps avant que le vaisseau spatial ne survole l'objet de la ceinture de Kuiper surnommé Ultima Thule (officiellement nommé 2014 MU69) le 1er janvier 2019. Le La photo de cette séquence a été prise le 1er janvier à 5h26:54 UT (12h26 HNE), alors que New Horizons était à 4 117 miles (6 640 kilomètres) d'Ultima Thule, à environ 4,1 milliards de miles (6,6 milliards de kilomètres) de la Terre . Ultima Thule remplit presque complètement l'image LORRI et est parfaitement capturée dans les cadres, un exploit technique étonnant étant donné l'emplacement incertain d'Ultima Thule et du vaisseau spatial New Horizons qui la survole à plus de 32 000 milles à l'heure. Crédit : NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute. Crédits : NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

“ Bullseye ! » a déclaré le chercheur principal de New Horizons, Alan Stern, du Southwest Research Institute (SwRI). « Pour obtenir ces images, nous avons dû savoir précisément où se trouvaient les minuscules Ultima et New Horizons – à chaque instant – alors qu’ils se croisaient à plus de 32 000 milles à l’heure dans la pénombre de la ceinture de Kuiper, à un milliard de milles au-delà de Pluton. C'était une observation beaucoup plus difficile que tout ce que nous avions tenté lors de notre survol de Pluton en 2015.

"Ces observations d'objectifs extensibles étaient risquées, car il y avait une réelle chance que nous n'obtenions qu'une partie ou même aucune d'Ultima dans le champ de vision étroit de la caméra", a poursuivi Stern. « Mais les équipes scientifiques, opérationnelles et de navigation ont réussi, et le résultat est une journée sur le terrain pour notre équipe scientifique ! Certains des détails que nous voyons maintenant sur la surface d'Ultima Thule ne ressemblent à aucun objet jamais exploré auparavant. »

La résolution plus élevée fait ressortir de nombreuses caractéristiques de surface qui n'étaient pas facilement apparentes dans les images précédentes. Parmi eux se trouvent plusieurs parcelles de terrain brillantes, énigmatiques, à peu près circulaires. De plus, de nombreux petits creux sombres près du terminateur (la limite entre les côtés éclairés par le soleil et les côtés sombres du corps) sont mieux résolus. « Que ces caractéristiques soient des cratères produits par des impacteurs, des fosses de sublimation, des fosses d'effondrement, ou quelque chose de complètement différent, est en cours de débat dans notre équipe scientifique », a déclaré John Spencer, scientifique adjoint du projet de SwRI.

Le scientifique du projet Hal Weaver, du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, a noté que les dernières images ont la résolution spatiale la plus élevée de tout New Horizons a pris – ou pourrait jamais prendre – pendant toute sa mission. En piqué à seulement 2 200 milles (3 500 kilomètres), New Horizons a volé environ trois fois plus près d'Ultima qu'il n'a dépassé son objectif principal, Pluton, en juillet 2015.

Ultima est un objet plus petit que Pluton, mais le survol d'Ultima a été effectué avec la plus haute précision de navigation jamais atteinte par un vaisseau spatial auparavant. Cette précision sans précédent a été obtenue grâce aux campagnes d'occultation au sol de 2017 et 2018 menées en Argentine, au Sénégal, en Afrique du Sud et en Colombie, ainsi que la mission Gaia de l'Agence spatiale européenne, qui a fourni les emplacements des étoiles qui ont été utilisées lors de la campagnes d'occultation.

Recherchez ces images et d'autres LORRI sur le site Web de New Horizons LORRI cette semaine. Les images brutes de la caméra sont publiées sur le site chaque vendredi.

La responsable des opérations de la mission, Alice Bowman, de l'APL, rapporte que le vaisseau spatial continue de fonctionner parfaitement. New Horizons est à près de 4,13 milliards de miles (6,64 milliards de kilomètres) de la Terre à cette distance, les signaux radio, voyageant à la vitesse de la lumière, atteignent les grandes antennes du Deep Space Network de la NASA six heures et neuf minutes après que New Horizons les ait envoyés. Suivez New Horizons dans son périple à travers la ceinture de Kuiper.


New Horizons renvoie les images les plus nettes jamais vues d'Ultima Thule

Cette image composite combine neuf images individuelles prises avec l'imageur de reconnaissance à longue portée (LORRI) de New Horizons, chacune avec un temps d'exposition de 0,025 seconde, seulement 6 minutes et demie avant l'approche la plus proche du vaisseau spatial d'Ultima Thule. The image was taken at 12:26 a.m. EST (5:26 a.m. GMT) on January 1, 2019, when the spacecraft was 4,109 miles (6,628 km) from Ultima Thule and 4.1 billion miles (6.6 billion km) from Earth. The angle between the spacecraft, Ultima Thule and the Sun — known as the ‘phase angle’ – was 33 degrees. Image credit: NASA / Johns Hopkins Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / National Optical Astronomy Observatory.

“Getting these images required us to know precisely where both tiny Ultima and New Horizons were — moment by moment — as they passed one another at over 32,000 mph (51,500 km per hour) in the dim light of the Kuiper Belt, a billion miles beyond Pluto,” said New Horizons principal investigator Dr. Alan Stern, a researcher at the Southwest Research Institute.

“This was a much tougher observation than anything we had attempted in our 2015 Pluto flyby.”

The higher resolution brings out many surface features that weren’t readily apparent in earlier images of Ultima Thule.

Among them are several bright, enigmatic, roughly circular patches of terrain.

In addition, many small, dark pits near the terminator — the boundary between the sunlit and dark sides of the body — are better resolved.

“Whether these features are craters produced by impactors, sublimation pits, collapse pits, or something entirely different, is being debated in our science team,” said New Horizons deputy project scientist Dr. John Spencer, also from the Southwest Research Institute.

“These observations were risky, because there was a real chance we’d only get part or even none of Ultima Thule in the camera’s narrow field of view,” Dr. Stern said.

“But the science, operations and navigation teams nailed it, and the result is a field day for our science team!”

“Some of the details we now see on Ultima Thule’s surface are unlike any object ever explored before.”


New Horizons Glimpses the Flattened Shape of Ultima Thule

NASA’s New Horizons spacecraft flew past the most distant object ever visited.

Another question that has not yet been answered is whether Ultima Thule could actually be two small bodies in tight orbit around each other. Dr. Stern and Dr. Weaver said it was more likely that Ultima was a single object.

“If I’m wrong, I’ll tell you tomorrow,” Dr. Stern said. “If it’s two separate objects, this would be an unprecedented situation, in terms of how close they’re orbiting one another. It’d be spectacular to see, and I’d love to see it, but I think the higher probability is that it’s a single body.”

As additional images are sent back to Earth, the scientists will get a clearer picture of the object.

“By tomorrow and the next day, Ultima Thule is going to be a completely different world from what we’re seeing now,” Dr. Weaver said.

The scientists will begin to start counting craters, mapping the surface, looking for moons and rings around Ultima Thule and identifying materials on the surface. By doing so, they hope to gain a better understanding of the thousands of small bodies in the Kuiper belt, a region beyond Neptune strewn with icy debris.

Because the spacecraft is far away, it will take 20 months for all of the data to trickle back. The highest-resolution images taken at closest approach are not scheduled to be sent to Earth until February.

The scientists will continue to pore over incoming data this week, but then take a pause when the sun is in between Earth and the spacecraft, blocking communications. They will meet up again in mid-January.

On New Year’s Eve, revelers at the lab celebrated both the start of 2019 and the flyby. They were treated to the debut of a recorded music video by Brian May, best known as the lead guitarist of the rock band Queen but also an astrophysicist working with the mission’s science team. Dr. May’s new song, “New Horizons,” was written for the occasion at the request of Dr. Stern.

New Horizons to explore

New Horizons no one has ever seen before

Dr. May said he was initially reluctant when Dr. Stern asked. “I thought this is going to be hard, because I can’t think of anything that rhymes with Ultima Thule,” he said.

For most of the rest of his time here, Dr. May has been contributing to the scientific work. “I’m not here as a celebrity,” he said.

Ms. Bowman said this flyby was different from the spacecraft’s Pluto encounter three and a half years ago, where the closest approach occurred during the morning and the spacecraft called home in the evening — all in a single day’s work.

This time, they went home after celebrating and came back to work in the morning, still not knowing for sure whether the celebration was warranted.

“I think I was probably a little bit more nervous this time,” she said.

Dr. Stern said he had a different experience. “I was extremely confident in the spacecraft and our team,” he said. “I had the normal morning coming into work. I got a nice night’s sleep.”


How to Follow New Horizons' Historic Flyby of Ultima Thule

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Artist's concept of New Horizons encountering Ultima Thule. JHU-APL

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For the past 13 years, NASA's New Horizons spacecraft has been bolting away from the sun at speeds in excess of 31,000 miles per hour, charting a course for the fringes of our solar system. In 2015, it made a close pass of Pluto, returning the highest resolution images of the erstwhile planet the world has ever seen. On New Year’s Eve, at 9:33 pm PT, it will make history again, when it soars past Ultima Thule—a small, cold, and mysterious world, the investigation of which could yield crucial clues about the formation of our planetary system some 4.5 billion years ago.

When it does, Ultima Thule (official designation: 2014 MU69) will become the most distant—and, astronomers suspect, the most primitive—celestial body humans have ever investigated up close. But nobody, not even New Horizons' mission scientists, will be able to monitor the event in real time. When the spacecraft zips past Ultima, it will be more than 4 billion miles from Earth. The signals it beams back will take more than six hours to reach the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, base of operations for the New Horizons mission.

But that doesn't mean you can't follow along. Here's where to tune in, and what to expect from the mission in the first few hours and days of the new year.

Tune in here beginning Monday, December 31st at 5pm PT/8pm ET for live coverage on NASA TV of the New Year's Eve flyby festivities at Johns Hopkins:

New Horizons is scheduled to zip past Ultima Thule at around 9:33 pm PT / 12:33 am ET. That means the party in Maryland will feature two countdown clocks: One to ring in the new year, and a second, timed to hit zero 33 minutes later, to mark the historic flyby. NASA TV coverage will continue until around 10:00 pm PT / 1:00 am ET, but it will take 6 hours and 7 minutes for the signal to travel from the Kuiper Belt to Earth, so news of a successful flyby won't reach us until later New Year's Day.

The downlink data rate between New Horizons and Earth is just 500 bits per second. That means that, in addition to the long signal transmission time, photos and other observational data will require additional time to actually download. It also means that low-resolution images should arrive relatively quickly, with larger images taking slightly longer. As the mission's principle investigator Alan Stern puts it: "In the days following the flyby, Ultima Thule's going to become a real thing, then a real thing with a shape, then a real thing with geology." Here's when to expect what:

January 1, 7:00 am PT / 10:00 am ET: By this time, New Horizons' mission scientists will expect to have heard from the probe about its health and whether the mission was successful. NASA TV may broadcast an update on the status of both.

January 1, 8:30 am PT / 11:30 am ET: The New Horizons science team will hold a press conference to reveal a low-resolution image of Ultima Thule on the order of a few dozen pixels.

January 2, 11:00 am PT / 2:00 pm ET: The team will convene to unveil a 10,000-pixel image of Ultima Thule. Team members anticipate the image will give them the clearest sense yet of the true shape of the object (or objects), which has puzzled them for years on account of its small size.

January 3, 11:00 am PT/ 2:00 pm ET: The New Horizons team will hold yet another press conference to release a 40,000-pixel image of the probe's target. At this resolution, team members hope to resolve some of Ultima Thule's larger-scale geological features.

February 2019: We'll have to wait another month to receive megapixel-class images. Ultima Thule is a small target. To photograph it at high resolution, NASA's probe will take hundreds of photos in rapid succession during its flyby. In many of those images, Ultima will appear partially out of frame, or be totally absent.

Rather than waste time downloading useless photos, mission scientists will sift through engineering data to determine which of the hundreds of images New Horizons captured on its close approach depict Ultima Thule in its entirety. That work will begin mid-January. (On January 4th, the sun will pass between New Horizons and Earth, severing communications until January 9th.) Once complete, the New Horizons team will know which images to retrieve from the craft’s recorder, which they should receive in February.

February 2019-September 2020: It will take an additional 20 months for the various data types aboard New Horizons to trickle back to Earth. “We’ll be getting new information coming back to earth about composition, about atmosphere, about satellites, about geology, about topography, about color, about rings, about moons, about every aspect of it," Stern says. "That spacecraft is going to be pregnant with data, and hundreds of observations. We're going to send it down, over and over, until they're all on the ground."


New Horizons flyby of Pluto [updated for Ultima Thule]

Last week's Division for Planetary Sciences/European Planetary Science Congress meeting was chock-full of science from all over the solar system. A total of five sessions (one plenary, three oral, and one poster) was devoted to New Horizons at Pluto. It's been a year since the flyby, a year that early science has had a chance to mature. What's changed about our understanding of Pluto in that time?

First of all, an important reminder: New Horizons didn't return its data instantly. We were told it would take 16 months to get all the data down. It took slightly more than that, but the data transmission is now complete, as of last weekend. Hats off to the New Horizons team for not only accomplishing the flyby, but safely returning all the data!

Of course, because data transmission took so long, scientists kept needing to modify analyses to incorporate freshly returned data. It's like an image progressively coming into focus -- the early data gave the team a good sense of what they had, but later data added depth and detail.

I'll give some science summaries below, but first I want to share some news about data release, as well as a pretty picture. In his plenary talk, principal investigator Alan Stern announced that the second delivery of data to the Planetary Data System will come this month. This is going to include a lot of the nicest photos that New Horizons took through both high-resolution LORRI and lower-resolution-but-color MVIC cameras, and it was all downlinked without lossy compression, so it will be an exciting data release. There are two more releases planned for Pluto flyby data, in April and September 2017. Stern also mentioned that NASA has just announced a Data Analysis Program (DAP) for New Horizons, meaning that researchers not on the team can now propose for grant funds to work on the mission's data. Finally, Stern and many other team members shared this absolutely gorgeous color map of Pluto's surface, remarking on how you can see Pluto's color changes strongly with latitude:

Halfway point to the next show, New Horizons is giving us our moneys worth.

As 2016 ends, I can’t help but point out an interesting symmetry in where the mission has recently been and where we are going. Exactly two years ago we had just taken New Horizons out of cruise hibernation to begin preparations for the Pluto flyby. And exactly two years from now we will be on final approach to our next flyby, which will culminate with a very close approach to a small Kuiper Belt object (KBO) called 2014 MU69 - a billion miles farther out than Pluto - on Jan. 1, 2019. Just now, as 2016 ends, we are at the halfway point between those two milestones.


New Horizons on the Web

About Jim Plaxco: Jim Plaxco is an NSS Space Ambassador, President of the Chicago Society for Space Studies, and serves as a NASA JPL Solar System Ambassador. Jim is also a former Vice President and former Director of the National Space Society.
Disclaimer: The views expressed in this guest post are those of the author and should not be considered as representing the views of the National Space Society.