https://frosthead.com

Bagaimana Alan Stern Membawa Pluto ke Bumi

Alan Stern berjanji kepada rekan kerjanya bahwa penerbangan Pluto mereka akan membuat halaman depan New York Times, di atas flip. Tetapi bahkan Stern tidak mengharapkan pencapaian untuk muncul di tempat yang sama menonjol di 450 surat kabar pada 15 Juli, pagi hari setelah pesawat ruang angkasa New Horizons mendesing oleh Pluto dan mengubahnya selamanya dari titik cahaya menjadi sebuah dunia tiga dimensi dengan identitasnya sendiri. “Orang-orang menggali eksplorasi, ” kata Stern dengan cara menjelaskan daya tarik global.

Konten terkait

  • Dapatkan Kegembiraan untuk Perangko Bertema Luar Angkasa Tahun Ini
Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Berlangganan majalah Smithsonian sekarang hanya dengan $ 12

Kisah ini adalah pilihan dari majalah Smithsonian edisi Desember.

Membeli

Orang-orang juga menggali kemenangan yang dimenangkan dengan susah payah, dan betapa kemenangannya, membanting sebuah alat yang tidak lebih berat dari sebuah mobil pintar melintasi tata surya dan bertemu lebih dari sembilan tahun dan tiga miliar mil kemudian dengan bola es yang lebih kecil dari bulan kita. . Prestasi itu menunjukkan kepada kita lagi bahwa mungkin satu-satunya hal yang lebih menakjubkan daripada ruang itu sendiri adalah pikiran manusia yang tanpa henti bersikeras untuk memahaminya.

Stern, yang adalah seorang ilmuwan planet, insinyur kedirgantaraan, wakil presiden asosiasi untuk penelitian dan pengembangan di Southwest Research Institute dan penyelidik utama misi New Horizons, mengarahkan pandangannya pada Pluto beberapa dekade yang lalu dan merancang pesawat ruang angkasa untuk mempelajarinya beberapa kali sebelumnya, hanya agar rencananya gagal jauh sebelum mereka mencapai launchpad. Tekadnya yang teguh adalah salah satu alasan kesuksesan misi ini, tetapi tekad juga merupakan kualitas yang dimiliki bersama oleh ratusan ilmuwan, insinyur, dan teknisi yang telah mengerjakan proyek selama bertahun-tahun. Kontribusi tunggal Stern, sebenarnya, adalah pragmatismenya yang cerdas dalam menavigasi hambatan pendanaan NASA dan proses persetujuan misi, sebuah dunia yang penuh dengan bahaya membunuh mimpi (lihat “Cinta Plutonik, ” Juni 2015). Seorang veteran NASA, Stern menerapkan ide yang melampaui estetika teknik klasik "less is more." Anggap saja sebagai less is most most.

Untuk sampai ke Pluto dengan cepat, pesawat ruang angkasa haruslah ringan. Beratnya hanya 1.054 pound saat diluncurkan. Tujuh instrumen ilmiah di atas kapal — yang memiliki daftar tugas yang panjang termasuk memetakan Pluto dan bulan terbesarnya, menangkap gambar beresolusi tinggi dan berwarna, mempelajari geologi dan komposisinya, mengukur angin matahari dan mendeteksi debu — hanya mencapai 66 pound. Agar pesawat ruang angkasa menjadi ringan, instrumentasi harus efisien. Semua instrumen beroperasi hanya dengan 28 watt, tidak cukup untuk menyalakan bola lampu.

Diambil pada 14 Juli 2015, gambar yang disempurnakan dengan resolusi tinggi ini menggambarkan bentuk lahan Pluto. Banyak bentang alam memiliki warna berbeda. (SWRI / JHUAPL / NASA) Konsep seorang artis tentang penyelidikan New Horizons saat mendekati Pluto pada Juli 2015. Bola kecil itu adalah Charon, yang terbesar dari lima bulan Pluto yang diketahui. (SWRI / JHUAPL) Gambar ini menangkap lapisan kabut ketinggian tinggi Pluto (berwarna biru), diduga disebabkan oleh reaksi kimia yang diprakarsai oleh sinar matahari dari nitrogen dan metana. (SWRI / JHUAPL / NASA) Area putih yang luas pada gambar resolusi tinggi ini adalah "hati" Pluto. Disebut Sputnik Plunum, kaya akan nitrogen, karbon monoksida, dan es metana. (SWRI / JHUAPL / NASA) Foto ini, diambil menjelang matahari terbenam pada pendekatan pesawat ruang angkasa terdekat dengan Pluto, pada 14 Juli 2015, menunjukkan dataran yang luas dan bersalju, Sputnik Planum, diapit di sebelah barat oleh pegunungan setinggi 11.000 kaki dan di sebelah timur dengan potongan medan oleh gletser yang jelas. Juga terlihat, di cakrawala, ada lebih dari selusin lapisan debu yang membentuk atmosfer Pluto. (SWRI / JHUAPL / NASA) Wahana New Horizons berdiri di Kennedy Space Center sebelum diluncurkan pada Januari 2006 dalam misi sembilan tahun ke Pluto. (NASA) Investigator utama New Horizons Alan Stern (kedua dari kiri) berdiri bersama empat anggota timnya tepat setelah pembukaan gambar close-up Pluto. (© Michael Soluri) Keras di saat-saat setelah pembukaan (© Michael Soluri) Tim New Horizons Pluto, dipimpin (di latar depan, dari kiri) oleh Glen Fountain, Alice Bowman, Alan Stern dan Harold Weaver (© Michael Soluri)

“Ya Tuhan, mesin sialan itu bekerja — itu benar-benar berhasil, ” David DeVorkin, kurator senior di Museum Dirgantara dan Luar Angkasa Nasional Smithsonian, mengatakan tentang keberhasilan misi. "Bagaimana dia melakukannya? Maksud saya, itu adalah sejenis Zen .... Jenis konsentrasi dan perhatian yang intens terhadap setiap rencana kemungkinan yang mungkin terjadi untuk segala sesuatu yang dapat salah. ”Meskipun, atau lebih mungkin karena, desain rampingnya, New Horizons berhasil mengumpulkan 50 gigabit data, 5.000 kali lebih banyak data dari penyelidikan Mariner 4 yang dikumpulkan ketika terbang oleh Mars pada tahun 1965, mengembalikan tampilan close-up pertama kalinya dari planet itu.

Itu kembali pada 1990-an, selama perencanaan untuk misi Pluto lain yang tidak pernah mencapai lepas landas, bahwa Stern menyusun strategi pintar menempatkan pesawat ruang angkasa untuk tidur dalam jangka waktu yang lama, mengurangi jumlah orang yang diperlukan untuk pilot dan memantau kerajinan, dan menghemat biaya operasional secara substansial. New Horizons meminjam strategi itu. Setelah dorongan gravitasi Jupiter yang berhasil, New Horizons menghabiskan 1.892 dari 3.058 hari hibernasi. Demikian juga, Stern memutuskan untuk membuat pesawat ruang angkasa fokus hanya pada targetnya selama flyby, untuk mendapatkan data berharga sebanyak mungkin, dan baru kemudian mengarahkan pesawat kembali ke Bumi untuk mengirimkan pulang data tersebut. Itu berarti tidak ada hadiah langsung, dan bahkan sekarang informasinya masuk karena meneteskan pemancar yang kurang kuat dan antena yang lebih kecil untuk menghemat biaya dan berat.

Foto pertama yang menakjubkan dari permukaan Pluto menunjukkan gunung-gunung yang menjulang setinggi 11.000 kaki — kejutan yang menyenangkan bagi para astronom, karena es nitrogen, yang menutupi sebagian besar permukaan Pluto, akan runtuh karena beratnya sendiri. Delapan minggu kemudian, setelah akhir pekan Hari Buruh, New Horizons mengungkapkan kawah-kawah kuno Pluto, dataran cerah yang halus, punggung bukit dan bukit-bukit pasir, perpaduan tak terduga dari bentang alam yang ditemukan di tempat lain di tata surya, termasuk di Mars dan bulan Jupiter di Europa. Ada tanda-tanda gletser yang mengalir dan saluran yang saling silang disebabkan, mungkin, oleh cairan atau lumpur di "planet". (Pluto secara resmi diklasifikasikan sebagai planet "kerdil", tetapi Stern masih menyebutnya sebagai planet — dan siapa yang akan menghentikannya? "Astronom tidak memiliki pasukan polisi, " katanya.) Data dari instrumen yang dijuluki Alice — instrumen mitranya adalah Ralph — menemukan atmosfer yang kaya akan nitrogen yang mencapai ribuan mil di atas permukaan Pluto. Dalam gambar favorit Stern sejauh ini, diambil 15 menit setelah pendekatan terdekat, memisahkan, puncak yang berbeda menjorok ke kabut di atas, itu sendiri terbentuk dari cincin konsentris yang berbeda. Data terakhir tidak akan tiba sampai akhir tahun depan. Tetapi setelah menunggu sangat lama - 14 tahun untuk merencanakan misi dan mendapatkan persetujuan, 4 untuk membangun dan menguji pesawat dan sistem terkait, ditambah lebih dari 9 tahun dalam perjalanan - tahun apa lagi? "Anda harus baik-baik saja dengan kepuasan yang tertunda, " kata Stern.

Pada hari-hari awal sebelum misi berjalan, ketika Pluto masih diklasifikasikan sebagai planet, Stern punya ide cerdas lain. Probe bisa memenuhi tujuan ilmiahnya hanya dengan enam instrumen. Tetapi Stern tidak puas — pasti ada ruang untuk satu lagi. Maka mereka menambahkan teleskop jarak jauh beresolusi tinggi yang akan memulai pengamatan enam bulan lebih awal dengan memotret Pluto selama pendekatan, sangat meningkatkan hasil ilmiah tanpa menambah banyak biaya. Gambar-gambar awal itu juga menggoda yang membuat misi semakin memikat bagi Plutophiles yang baru dan lama di Bumi. Stern mendapat perhatian kami dan membuat kami menginginkan lebih. Sekarang kami juga mau menunggu.

Misi luar angkasa New Horizons-Nya membawa kita pandangan close-up Pluto yang pertama kali
Bagaimana Alan Stern Membawa Pluto ke Bumi