New Horizons é uma missão não-tripulada da NASA para estudar o planeta-anão Plutão e o Cinturão de Kuiper. Ela foi a primeira espaçonave a sobrevoar Plutão, e a fotografar suas pequenas luas Caronte, Nix, Hydra, Cérbero e Estige em 14 de julho de 2015, após cerca de nove anos e meio de viagem interplanetária e ainda deverá sobrevoar o objeto 2014 MU69.

O principal objetivo desta missão é caracterizar globalmente a geologia e a morfologia de Plutão e suas luas, além de mapear suas superfícies. Também vai procurar estudar a atmosfera neutra de Plutão e sua taxa de fuga. Outros objetivos secundários incluem o estudo das variações da superfície e da atmosfera de Plutão e de Caronte ao longo do tempo. Serão obtidas imagens de alta-definição de determinadas áreas dos dois corpos celestes, para caracterizar a sua atmosfera superior, a ionosfera, as partículas energéticas do meio ambiente e a sua interação com o vento solar. Além disso, a sonda vai procurar pela existência de alguma atmosfera em torno de Caronte e caracterizar a ação das partículas energéticas entre Plutão e Caronte. Também irá procurar por satélites ainda não descobertos e por possíveis anéis que envolvam o planeta-anão e seu satélite, antes de ser direcionado para o Cinturão de Kuiper e de lá para o espaço interestelar.

Lançada em 19 de janeiro de 2006, diretamente numa trajetória de escape Terra-Sol com uma velocidade relativa de 16,26 km/s ou 58 536 km/h e usando uma combinação de foguete monopropulsor e assistência gravitacional, ela sobrevoou a órbita de Marte em 7 de abril de 2006, a de Júpiter em 28 de fevereiro de 2007, a de Saturno em 8 de junho de 2008 e a de Urano em 18 de março de 2011, a caminho da órbita de Netuno, que cruzou em 25 de agosto de 2014, em sua jornada até Plutão.

Em dezembro de 2014, a nave encontrava-se a uma distância de 31,96 AU da Terra (4.781.148.000 km ou 4,26 horas-luz, o tempo que os sinais de rádio enviados da Terra demoram para chegar à espaçonave) e a 1,74 AU (260.300.000 km) de Plutão, com a frente virada para a Constelação de Sagitário, após sair de seu estado final de "hibernação" eletrônica às 01:53 UTC de 7 de dezembro de 2014. Desde seu lançamento em 2006, a sonda passou 1873 dias hibernando no espaço, com a quase totalidade de seus equipamentos desligados, 2/3 do tempo total de sua jornada, divididos por 18 períodos diferentes de "hibernação" com duração variada entre 36 e 202 dias contínuos. Este período de desligamento foi o último antes da chegada ao planeta-anão. As primeiras observações de Plutão, mesmo que ainda à distância, iniciaram-se em 15 de janeiro de 2015.

A sonda sobrevoou Plutão em 14 de julho de 2015, após nove anos e meio de viagem interplanetária, alcançando o seu ponto mais próximo da superfície do planeta, cerca de 12.500 km de distância, às 12h49min UTC, a uma velocidade de 45.000 km/h.

Os cientistas esperam que ela se torne a quinta sonda interestelar já construída pelo Homem – após deixar o Sistema Solar em direção à heliosfera – e o segundo objeto artificial mais veloz da história de exploração espacial.

Lançamento

O lançamento da New Horizons estava agendado originalmente para 11 de janeiro de 2006, mas foi adiado até 17 de janeiro de 2006 para que inspeções no tanque de querosene do foguete Atlas V fossem realizadas. Dificuldades como nuvens baixas na rota do foguete, ventos fortes e problemas técnicos sem relação com o próprio foguete atrasaram o lançamento por mais dois dias. A sonda finalmente decolou da Plataforma 41 da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, Flórida (diretamente ao sul do complexo de lançamentos 39 para ônibus espaciais), às 19:00 UTC do dia 19 de janeiro de 2006.

Decolagem do foguete Atlas V com a New Horizons em seu topo.

O segundo estágio Centauro foi acionado às 19:30 UTC, enviando com sucesso a sonda em uma trajetória de escape solar. A New Horizons demorou apenas nove horas para atingir a órbita da Lua, ultrapassando-a antes das 05:00 UTC de 20 de janeiro de 2006.

Embora houvesse outras oportunidades de lançamento em fevereiro de 2006 e fevereiro de 2007, apenas os primeiros 23 dias de 2006 favoreciam um sobrevoo de Júpiter. Qualquer lançamento fora desse período teria forçado a sonda a voar por uma trajetória mais lenta até Plutão, atrasando seu encontro por 2 a 4 anos.

A sonda foi lançada por um foguete Atlas V 551 da Lockheed Martin, com um terceiro estágio adicional Star 48B da Alliant Techsystems para aumentar a velocidade de escape heliocêntrica. Este foi o primeiro lançamento da configuração 551 do Atlas V, bem como o primeiro lançamento do Atlas V com um terceiro estágio adicional (foguetes Atlas V geralmente não têm um terceiro estágio). Voos anteriores haviam usado nenhum, dois, ou três boosters sólidos, mas nunca com cinco. Isto colocou a aceleração de decolagem do Atlas V 551 em mais de 9 MN, mais que o Delta IV Heavy. A maior parte deste impulso vem do motor russo RD-180, capaz de 4,152 MN. O Delta IV Heavy continua sendo o maior veículo, com mais de 726 toneladas, contra 572 toneladas do ​​Atlas AV-010. O foguete Atlas V já havia sido ligeiramente danificado quando o furacão Wilma atingiu a Flórida em 24 de outubro de 2005. Um dos boosters sólidos foi atingido por uma porta. A solução foi substituí-lo por uma unidade idêntica, ao invés de inspecionar e requalificar o original.

Plutão e suas luas

As operações de 'distante-encontro' a Plutão começaram no dia 4 de janeiro de 2015. Nesta data, as imagens dos alvos com a "LORRI imager", além do telescópio "Ralph" a bordo, só seriam de alguns pixels de largura. Os pesquisadores começaram a tirar fotos de Plutão e do fundo do campo estelar para ajudar os navegadores da missão na concepção de manobras de correção de curso, que modificariam a trajetória para colocar precisamente a nave no curso de aproximação. Mais tarde, no dia 15 de janeiro de 2015, a NASA fez uma breve atualização do cronograma das fases de aproximação e saída.

O sobrevoo do planeta-anão se deu no dia 14 de julho de 2015, com a sonda passando pelo ponto mais próximo da superície, a cerca de 12.500 km de distância, às 12:49 UTC. Algumas horas mais tarde, a New Horizons se virou para o interior do sistema solar e enviou uma mensagem única: "Missão cumprida". A sonda enviou de volta imagens a cores medidas em megapixels; no entanto, a totalidade dos dados recolhidos durante o sobrevoo levará ainda 18 meses para retornar à Terra, pois a velocidade de ligação descendente é lenta, de cerca de dois kilobytes por segundo, e demora quatro horas para um sinal chegar à Terra.

Imagens de Plutão, Caronte, Hydra e Nix feitas pela New Horizons.

Do total de 6 gigabytes de material a ser enviado à Terra pela sonda, cerca de 2% foram recebidos nos dois primeiros dias após o encontro, o que permitiu aos cientistas terem algumas imagens claras do planeta, fazendo-os batizar de início duas grandes áreas de planícies em sua superfície como Tombaugh Regio e Sputinik Planum, uma homenagem ao primeiro satélite artificial lançado pela União Soviética em 1957; uma cadeia de montanhas próxima a elas foi batizada como Norgay Montes, em homenagem a Tenzing Norgay, o primeiro homem ao chegar ao cume do Monte Everest e o primeiro nepalês a virar nomenclatura no Sistema Solar. Os primeiros dados enviados da atmosfera mostraram que ela é composta principalmente de nitrogênio e, mais próximo à superfície, de metano.

Impressão artística do encontro da Sonda New Horizons com o sistema Plutão-Caronte.

Após o sobrevoo do planeta-anão, a sonda enviou dados ainda iniciais sobre as pequenas luas de Hydra e Nix, com imagens que ainda são pequenos pontos luminosos; foi possível, porém, mesmo com a pouca definição das imagens, fazer cálculos iniciais de suas dimensões – a primeira tem 43 km x 33 km e a segunda 40 km de comprimento – e estabelecer que há variações de cor em suas superfícies, predominantemente dominadas por gelo. A New Horizons também enviou a primeira imagem nítida de Caronte, a maior das luas de Plutão.

Fotografia de Caronte, obtida pela sonda New Horizons.

Fonte: Wikipédia