New Horizons Mission

Fast alles, was wir über den Rand des Sonnensystems wissen, haben wir von den Voyager Sonden, die bis heute aus dem "Nichts" des Weltraums senden.

Misst New Horizons gerade etwas, wärend es durch den leeren Raum fliegt?
Oder werden derzeit nur Daten gesendet und nichts gemessen?

Ausser den Kameras hat NH ja noch Sonnenwindmesser, Spektrometer und Staubmesser an Bord. Die könnten ja auch im leeren Raum möglicherweise noch etwas interessantes messen. Bisher habe ich ja "nur" Bilder von dort gesehen. Die Bilder sehen allerdings schon sehr beeindruckend aus.

Ist es richtig, dass Bilder den größten Teil des Speicherplatzes einnehmen?


Und noch etwas komplett anderes:
Laut Wikipedia ist der Druck auf der Oberfläche 3*10-6bar und laut euch ist sie über 160KM dick und besteht aus 2 Schichten.
Wie dicht muss eine Atmoshäre sein, um als Atmospäre zu gelten?

...
Laut Wikipedia ist der Druck auf der Oberfläche 3*10-6bar ...
Wie dicht muss eine Atmoshäre sein, um als Atmospäre zu gelten?

Das muss wohl ein Oberflächendruck vom Perihel sein. In der Pressekonferenz vom 24.7. wird die zeitliche Entwicklung des Atmosphärendrucks ausführlich dargestellt (ab 21:10

https://www.youtube.com/watch?v=dWr29KIs2Ns?t=1269).

Die Atmosphäre muss sich deutlich vom Vakuum unterscheiden (z.B. Lichtbeugung) und an den Körper gebunden sein. Vergleiche mal die Diagrammen von der Helligkeit beim Schattendurchgang von New Horizons durch den Schatten von Pluto und durch den Schatten von Charon. Bei Charon sind die Übergänge rechteckig, bei Pluto exponentiell.

Und je nach dem, wie genau du gucken/messen kannst, findest du vielleicht auch bei Charon noch etwas. Die Welt ist nicht nur schwarz-weiss. Auch das HST wird bald abstürzen, obwohl da oben die Luft doch recht dünn ist. Aber die e-Funktion reicht weit raus. Nur irgendwann ist die Bindung an den Körper so gering, dass der Sonnenwind die Reste weg bläst.

Hat New Horizons eigentlich alle Monde erfaßt? Ich kann gerade gar keine Bilder von Kerberos finden...

Die kommen Mitte Oktober.

Nach dem Pluto Flyby suchen Wissenschaftler und NASA Manager nach einem zweiten Ziel für New Horizons.
Die Sonde hat noch 35 kg Treibstoff, was für eine Beschleunigung um 130 m/s reichen würde.

Während des zehnjährigen Fluges haben sie bereits mit erdgestützten Teleskopen nach einem zweiten Ziel für NH gesucht.
Dabei wurden 55 Objekte entdeckt, die außerhalb der Reichweite von New Horizons liegen.
Im Moment befindet sich die Sonde vor Sagittarius, dem hellen Galaxie-Zentrum.
Das erschwert die Suche nach weiteren kleinen und dunklen Objekt im Kuipergürtel.

Zwei Objekte im Kuipergürtel, die das Hubble Teleskop 2014 entdeckt hat, wären jedoch erreichbar:

Credit: NASA, ESA, SwRI, JHU/APL 
2014 MU69 und 2014 PN70

Als Hubble diese beiden Kandidaten entdeckt hat, waren sie 100000 mal dunkler als Pluto.
Die Entscheidung für einen der beiden Kandidaten müsste die NASA noch Ende des Monats fällen.

2014 MU69 wäre leichter zu erreichen und würde nur die Hälfte des verfügbaren Treibstoffs benötigen,
Aber 2014 PN70 erscheint heller und ist wahrscheinlich größer.
Man schätzt, dass die beiden Objekte etwa die Größe der kleinen Pluto-Monde haben (25-55 km).
NH könnte sie etwa 2019 erreichen, aber dazu müsste der Kurs bald korrigiert werden.

Hallo

danke für die Super Zusammenfassung

2014 MU69 wäre leichter zu erreichen und würde nur die Hälfte des verfügbaren Treibstoffs benötigen,
Aber 2014 PN70 erscheint heller und ist wahrscheinlich größer.
Man schätzt, dass die beiden Objekte etwa die Größe der kleinen Pluto-Monde haben (25-55 km).
NH könnte sie etwa 2019 erreichen, aber dazu müsste der Kurs bald korrigiert werden.

wie genau ist die Bahn der Objekte denn bekannt? Ich denke man möchte schon möglichst nah dran vorbei fliegen dazu sollte aber die Bahn auf wenige 100-1000KM bekannt sein. Schafft man das bei den kleinen, so ewig weit entfernten und dunklen Objekten überhaupt die Bahn so genau festzustellen?

mfg

Christian

Schafft man das bei den kleinen, so ewig weit entfernten und dunklen Objekten überhaupt die Bahn so genau festzustellen?

Vermutlich wird es wieder ein Wechselspiel aus Navigationsfotos und Kurskorrekturen geben, mit dem sie den Kurs dann nach und nach so verfeinern, bis es passt.

Dass diese Objekte so winzig sind, hätte ich nicht gedacht. Da werden sie dann ja hoffentlich so nahe dran vorbeifliegen, wie es irgend geht. Schließlich ist die Sonde danach zu nichts mehr nutze, da kann man auch mal ein Risiko eingehen.

Zitat von: chrisi01 am 15. August 2015, 07:21:48

Schafft man das bei den kleinen, so ewig weit entfernten und dunklen Objekten überhaupt die Bahn so genau festzustellen?

Vermutlich wird es wieder ein Wechselspiel aus Navigationsfotos und Kurskorrekturen geben, mit dem sie den Kurs dann nach und nach so verfeinern, bis es passt.

Ja, das scheint mir für das kleinere Objekt zu sprechen, damit man genug Reserven für Feinkorrekturen hat. Schön, daß es weiter geht.

NH selbst kann von seiner Position aus wenig bei der Suche helfen? Ist Hubble immernoch besser für die Suche nach neuen Objekten geeignet als NH, obwohl NH eigentlich in "nächster Nähe" zu den gesuchten Objekten ist?

Die komplette Datenübertragung ist erst Ende nächsten Jahres fertig. Da die HG-Antenne und die Sensoren/Kameras nicht wie bei den Voyager Sondern unabhängig voneinander schwenkbar sind wird sich NH bis dahin wohl nicht viel selbst umgucken können, oder? Keine Ahnung, ob man da zwischendurch Unterbrechungen macht und den Himmel absucht? Dazu kommt die Tatsache, daß die HG-Antenne 90° zu den wichtigen Sensoren ausgerichtet ist, die Sonde kann also nicht gleichzeitig zur Erde funken und vorwärts erkunden.

Ist Hubble immernoch besser für die Suche nach neuen Objekten geeignet als NH, obwohl NH eigentlich in "nächster Nähe" zu den gesuchten Objekten ist?

New Horizons hat nicht wirklich das richtige Teleskop dafür. Die Spiegelfläche von LORRI ist etwa einen Faktor 130 kleiner als die vom HST, so dass man sich auf weniger als 9% der Entfernung angenähert haben müßte, um genauso viel Licht von dem Objekt ins Teleskop zu bekommen (gleiche Kameraempfindlichkeit vorausgesetzt).

Ach ja klar, ich hatte die Datenübertragung völlig ausgeblendet!  

Mir kommt gerade der Gedanke, man müsste im Pluto-Orbit eigentlich mehrere Teleskope verteilen, dann hätte man einen guten Rundum-Blick. 

Es ist leider ziemlich doof das die Funkübertragung so lausig langsam und LORRI nur ein 20,8cm System ist, sonst könnte man damit auch gut Parallaxen über die Basisstrecke Erde<->NH messen, so aber geht da wohl nichts.

Ist halt eine Geldmangel-Sonde.....

Es ist leider ziemlich doof das die Funkübertragung so lausig langsam und LORRI nur ein 20,8cm System ist, sonst könnte man damit auch gut Parallaxen über die Basisstrecke Erde<->NH messen, so aber geht da wohl nichts.

Ist halt eine Geldmangel-Sonde.....

Correct me if I'm wrong, aber der Hauptgrund fuer die geringe Datenrate duerfte doch wohl am ehesten noch der riesige Signalweg sein. Die Uebertragungsrate betraegt beim Pluto etwa 1 kbit/s, beim Jupitervorbiflug waren es z.B. 38 kbit/s.

Eine 2 Meter High-Gain Antenne welche im X-Band und damit im GigaHerz Bereich arbeitet ist jetzt auch nicht gerade unterste Kanone.

Das ist schon klar, für die Beobachtung des Pluto's reicht das ja auch aus, wenn man von der langen Zeit absieht bis alle Daten hier ankommen.

Wenn ich das richtig in Erinnerung habe ist die Sendeleistung trotzdem ziemlich bescheiden, obwohl da wohl +6db, also 2300bit/s mehr drin gewesen wären.
Ich hab das mal mit Voyager 1/2 verglichen, die hatten beim Jupiter immerhin 115kBaud (ca. Faktor 4)

Ich meinte das auch in Hinsicht Vergleich mit den Voyagers . Es sind Jahrzehnte der Entwicklung vergangen!! Die Technik für eine Sonde mit frei beweglichem Spiegel gibt es. So daß ein paar Einschränkungen wegfallen würden. Mal abgesehen von Energie, Sender, Sensorik.
Ja , NH ist eine tolle Sonde. Aber im Vergleich zu dem, was Opa schon bauen konnte nur blamabel. Und das nicht weil die Fachleute dümmer sind, sondern weil Politik und Gierschlunde zuwenig Geld übrig lassen. Irgendwie scheint auch so ein bissel der Trend zu sein, daß man eine arm ausgestattete Sonde mit Super-Software irre aufpeppen könnte....

Das ganze ist keine Frage von Geldmangel oder dummen Fachleuten, sondern vor allem abhängig vom verfügbaren Strom und der Trägerrakete. Es war von Anfang an klar, das man trotz der stärksten Rakete der USA nur eine sehr leichte Sonde schicken würden kann. Immerhin wollte man Pluto so schnell wie möglich erreichen. Aktuell entfernt sich Pluto wieder von der Sonne und es wird vermutet, das seine Atmosphäre (die sich nur am Sonnennächsten Punkt seiner Bahn bildet) bis 2020 komplett ausgefroren sein könnte. Die nächste Gelegenheit, Pluto am Sonnennächsten Punkt seiner Bahn zu untersuchen, gibt es erst in über 200 Jahren. Um Pluto so schnell wie möglich zu erreichen, durfte die Sonde nicht mehr als knapp 500 Kg wiegen. Zudem hatte sie wegen der Jupiterpassage ein enges Startfenster im Januar 2006. Nur durch ein Swing by an Jupiter war es überhaupt möglich, Pluto in weniger als 10 Jahren zu erreichen. Ansonsten hätte der Flug zu Pluto um die 15 Jahre gedauert.

Aus allen diesen Gründen resultierte eine sehr starke Gewichtsbeschränkung von New Horizons. Hätte man die Sonde anders gebaut (mehr Strom, größere Antenne, stärkere Sender, mehr und noch bessere Instrumente) dann wäre die Atlas V 551 nicht mehr in der Lage gewesen, die Sonde zu starten. Eine Alternative gab es aber nicht: Die Delta 4 Heavy war damals noch nicht qualifiziert und an Ares oder gar SLS war noch nicht mal zu denken.

Mal abgesehen davon, was ist jetzt überhaupt das Problem?
Bei der Voyager war man aufgrund des mikrigen Bandlaufwerkes dazu gezwungen (!) zum einen die Sendeleistung maximal zu gestalten und zum anderen mittels schwenkbarem Ausleger Instrumente und Antenne gleichzeitig zu betreiben. Ansonsten wären sehr viele aufgezeichnete Daten einfach verloren gegangen.
Bei NH kann man statt dessen Gigabyte große Flashspeicher verwenden. Nach dem Fly-by hat NH eh erstmal lange nichts mehr zu tun, also kann man die Zeit nutzen, die ansehnlichen Datenmengen (die sicherlich die Datenmengen von Voyager pro Fly-By deutlich übertreffen oder irre ich mich da?) gemütlich aber komplett zu übertragen.
Also sehe ich unter'm Strich eigentlich gar keine Einschränkungen.

Eine Einschränkung ist es schon, vor allem das Fehlen einer schwenkbaren Plattform für die Instrumente. Denn die Antenne braucht man nicht nur für die Datenübertragung, sondern auch für die Durchleuchtungsexperimente der Atmosphäre. Unmittelbar nach dem Vorbeiflug musste die Sonde so gedreht werden, das die Antenne Richtung Erde zeigt, damit man (durch die Brechung der Funkwellen in der Atmosphäre von Pluto) Rückschlüsse auf Aufbau, Zusammensetzung und Bodendruck der Pluto-Atmosphäre ziehen kann. Durch das Fehlen einer schwenkbaren Plattform können in diesem Moment keine weiteren Messungen gemacht werden, was durchaus eine Einschränkung ist.

Na ich hoffe mal das die nächsten Träger (SLS/FH/BFR) in Zukunft da ganz anderes ermöglichen werden, 500kg ist einfach ziemlich wenig.

Gibt es irgendwo anschauliche Grafiken, die die weiteren Entfernungen zu den angepeilten Objekten maßstabsgetreu wiedergeben? Würde mich einfach interessieren, wie das "von oben" aufs Sonnensystem aussehen würde...

Bitte sehr :



die eingezeichneten blauen Bahnen sind die von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

(kleiner Tipp : Google Bilder, "New Horizons Flugbahn" eingeben ...)

   Gruss HHg

Hallo

Auch hier gibt es eine anschauliche Darstellung der Flugbahn und der aktuellen Position:

http://pluto.jhuapl.edu/Mission/Where-is-New-Horizons/index.php


viele Grüße
Steffen

Wahnsinn, vielen Dank euch beiden für die schnelle Antwort! @SpaceMech: Ich war mir nicht bewusst, dass diese Informationen so leicht zugänglich sind... deswegen hatte ich die naheliegenste Quelle, Google, nicht in Betracht gezogen :X