Dopo il suo famoso sorvolo di Plutone nel luglio 2015, il veicolo spaziale New Horizons della NASA ha fatto la storia una seconda volta quando ha ronzato l'oggetto più distante mai esplorato: 2014 MU69.
"Abbiamo stabilito un record! Mai prima d'ora un veicolo spaziale ha esplorato qualcosa di così lontano", ha detto Alan Stern, il principale investigatore di New Horizons, dopo il sorvolo. "Voglio dire, pensaci. Siamo un miliardo di miglia più in là di Plutone, e ora continueremo ad entrare nella Cintura di Kuiper."
Sia Plutone che il 2014 MU69 si trovano all'interno della Cintura di Kuiper, una raccolta di rocce ghiacciate che circonda i confini esterni del sistema solare. Si pensa che questi oggetti siano campioni incontaminati del primo sistema solare, scacciati nella zona di confine attraverso interazioni gravitazionali con gli oggetti più grandi che si trasformerebbero in pianeti. Esaminarli dovrebbe rivelare la comprensione di ciò che stava accadendo nel sistema solare nelle prime fasi della sua vita.
Conosciuto anche con il soprannome Ultima Thule (pronunciato TOOL-ie), MU69 è stato il primo oggetto nello spazio ad essere esplorato da un veicolo spaziale lanciato prima della scoperta dell'oggetto.
Oltre Plutone
Già nel 2003, il Planetary Decadal Survey della National Academy of Sciences raccomandava fortemente che la visita a Plutone includesse flybys di piccoli oggetti della Cintura di Kuiper (KBO). L'osservazione di obiettivi multipli fornirebbe una visione più approfondita del segmento precedentemente inesplorato del sistema solare. New Horizons è stato lanciato nel 2006 con carburante extra per un tale sorvolo, e i suoi sistemi di alimentazione e comunicazione sono pronti a lavorare a distanze oltre l'orbita di Plutone per gli anni a venire.
Nel 2011, gli scienziati della missione hanno usato i telescopi terrestri per iniziare a cercare un secondo obiettivo, ma nessuna delle nuove scoperte era alla portata di New Horizons. Nel 2014, il telescopio spaziale Hubble si è unito alla ricerca, individuando cinque potenziali oggetti. Uno di questi era il 2014 MU69, che era stato etichettato 1110113Y dopo la sua scoperta il 26 giugno 2014 e chiamato anche PT1 ("potenziale obiettivo 1") dopo la sua elevazione verso una delle due possibili destinazioni. Nell'agosto 2015, il team di New Horizons ha selezionato il 2014 MU69 come prossimo potenziale obiettivo.
"2014 MU69 è un'ottima scelta perché è proprio il tipo di KBO antico, formato dove orbita ora, che il Decadal Survey ha voluto farci volare", ha detto Stern in una nota. "Inoltre, questo KBO costa meno carburante per raggiungere [rispetto ad altri target candidati], lasciando più carburante per il flyby, per la scienza accessoria e maggiori riserve di carburante per proteggere dagli imprevisti."
MU69 si trova a circa 1 miliardo di miglia (1,6 miliardi di chilometri) oltre Plutone.
Nel 2017, il team di New Horizons ha richiesto al pubblico suggerimenti per un soprannome per il KBO nell'ambito di una campagna di sensibilizzazione. La decisione finale, Ultima Thule, è un termine usato nel medioevo che significa "oltre il mondo conosciuto". Il soprannome è stato presentato da circa 40 persone diverse, hanno detto i funzionari della NASA.
"MU69 è la prossima Ultima Thule dell'umanità", ha detto Stern quando è stato annunciato il nome.
Il soprannome ha suscitato polemiche a causa del suo uso storico da parte dei precursori nazisti e dell'uso moderno da parte di gruppi estremisti. Tuttavia, il team di New Horizons ha deciso di attenersi al soprannome nonostante la connessione potenzialmente negativa.
"L'ho detto un numero di volte, penso che New Horizons sia un esempio - uno dei migliori esempi dei nostri tempi - di esplorazione grezza, e il termine Ultima Thule, che è molto antico, molti secoli fa, forse sopra un mille anni, è un meme meraviglioso per l'esplorazione ", ha detto Stern dopo il sorvolo. "Questo è il motivo per cui l'abbiamo scelto. Direi che solo perché ad alcuni cattivi un tempo piaceva quel termine, non lo lasceremo dirottare."
Prima del sorvolo
Gli astronomi hanno usato l'aiuto di tre diverse stelle per studiare Ultima Thule prima del suo arrivo. Quando un oggetto come un KBO viaggia tra la Terra e una stella, gli astronomi possono usare la luce delle stelle per studiare il bersaglio distante, una tecnica chiamata occultazione stellare. Ultima Thule ha viaggiato tra la Terra e diverse stelle diverse - una ogni giorno - il 3 giugno, 10 luglio e 17 luglio 2017. Ogni evento è durato solo 2 secondi circa ed era visibile solo da una stretta fascia di terra e mare sulla Terra.
"Questo sforzo - che copre sei mesi, tre veicoli spaziali, 24 telescopi portatili a terra e l'osservatorio aereo SOFIA della NASA - è stata l'occultazione stellare più impegnativa nella storia dell'astronomia, ma l'abbiamo fatto!" Disse Stern. "Abbiamo individuato per la prima volta la forma e le dimensioni del MU69 2014, un tesoro scientifico della Kuiper Belt che esploreremo tra poco più di 17 mesi. Grazie a questo successo, ora possiamo pianificare il prossimo sorvolo con molta più fiducia."
Le misurazioni di tutte e tre le osservazioni del 2017 hanno rivelato che Ultima Thule non stava orbitando dove era prevista. E, un piccolo blip durante l'osservazione del 10 luglio ha sconcertato gli astronomi perché sembrava che MU69 fosse in realtà due oggetti separati. Insieme, i risultati hanno suggerito che MU69 non ruotava nello spazio da solo. Gli astronomi pensavano che MU69 potesse avere almeno una luna e potrebbe ospitare satelliti ancora più naturali.
"Questo potrebbe essere il presagio", ha detto Stern nel corso di una conferenza stampa durante la riunione dell'American Geophysical Union (AGU) del 2017. "Potrebbe suggerire che in realtà esiste uno sciame di satelliti da MU69."
Il team di New Horizons ha avuto un'ultima occhiata di Ultima Thule prima del sorvolo di New Horizons. Il 4 agosto 2018, un'occultazione finale era visibile dalla Terra, vista solo in Senegal e Colombia
"Questa occultazione ci darà suggerimenti su cosa aspettarci da Ultima Thule e ci aiuterà a perfezionare i nostri piani di sorvolo", ha dichiarato Marc Buie, il leader dell'evento di occultazione di New Horizons in una nota.
Un capodanno da ricordare
Il 1 ° gennaio 2019, alle 00:33 EST, New Horizons ha effettuato il suo storico sorvolo di MU69. Scienziati e ingegneri del team si sono riuniti presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory di Laurel, nel Maryland, per suonare al nuovo anno e fare il tifo per il momento in cui il veicolo spaziale ha ronzato il KBO. Brian May, scienziato missionario e chitarrista solista per la band Queen, pubblicò un nuovo singolo per commemorare l'evento. Ma Ultima Thule è così lontana che nessuno sapeva con certezza se la missione avesse completato o meno un sorvolo con successo fino a quando erano trascorse quasi 10 ore.
Durante il sorvolo, New Horizons superò Ultima Thule a una distanza di circa 2.000 miglia (3.540 km), che era di 5.800 miglia (9.300 km) più vicina di quanto volasse da Plutone.
Dopo il sorvolo, la NASA ha pubblicato le prime foto risolte di Ultima Thule, rivelando che l'oggetto lungo 33 chilometri (21 miglia) è composto da due lobi approssimativamente sferici. La coppia è unita strettamente al collo, dove il materiale brilla più brillantemente rispetto al resto dell'oggetto.
"È un pupazzo di neve, se non altro", ha detto Stern quando è stata rilasciata la prima immagine a colori.
Il team ha deciso di chiamare il lobo più grande "Ultima" e il più piccolo "Thule". Entrambi i lobi appaiono rossi, probabilmente a causa dello scolorimento dovuto alle radiazioni nello spazio profondo, hanno detto i ricercatori. Molto probabilmente la coppia ha iniziato come due oggetti separati che si sono uniti gradualmente, muovendosi a meno di un miglio all'ora.
"Se ti sei scontrato con un'altra macchina a quelle velocità, potresti anche non preoccuparti di compilare i moduli assicurativi", ha detto Jeff Moore, co-investigatore di New Horizons dell'Ames Research Center della NASA in California, durante il flyby.
Ultima Thule appartiene a una vasta popolazione di oggetti che riempiono la Cintura di Kuiper. Alla fine, materiale simile combinato per costruire lune e pianeti. Le immagini di KBO di New Horizons aiuteranno a comprendere come questi pezzi si sono uniti per modellare il sistema solare.
"Pensiamo che quello che stiamo osservando sia forse l'oggetto più primitivo che sia mai stato visto da qualsiasi veicolo spaziale, e possa rappresentare una classe di oggetti che sono gli oggetti più antichi e primitivi che possono essere visti ovunque nell'attuale sistema solare ", Ha detto Moore.
Lontano
Prima che New Horizons raggiungesse il suo secondo obiettivo, i dettagli di Ultima Thule erano difficili da distinguere, anche attraverso l'obiettivo del telescopio spaziale Hubble. Il piccolo oggetto ha dimensioni inferiori all'1% di Plutone, motivo per cui l'aspetto ravvicinato di New Horizons era così importante.
"C'è così tanto che possiamo imparare dalle osservazioni di veicoli spaziali ravvicinati che non impareremo mai dalla Terra, come ha dimostrato il flyby di Plutone in modo così spettacolare", ha dichiarato il membro del team scientifico di New Horizons John Spencer.
"Le immagini dettagliate e altri dati che New Horizons potrebbe ottenere da un flyby KBO rivoluzioneranno la nostra comprensione della Cintura di Kuiper e dei KBO."
New Horizons scattò la sua prima immagine di Ultima Thule nell'agosto 2018, al primo tentativo, mentre si trovava a più di 100 milioni di miglia (170 milioni di km) di distanza. All'epoca il bersaglio rimase uno dei numerosi punti in un campo di stelle.
Anche quando la navicella spaziale si chiuse su Ultima Thule, l'oggetto rimase difficile da decifrare, ma un segnale insolito accennò alla sua forma bilobata e all'angolo di rotazione. Anche nelle ore precedenti l'evento storico, Ultima Thule ha rifiutato di rivelare molti dei suoi segreti. Il KBO è rimasto irrisolto, riempiendo a malapena due pixel di immagini. Per quanto riguarda la sua forma allora sconcertante, Spencer poteva solo dire: "Sappiamo che non è rotondo".
Solo dopo il flyby alcuni dei misteri sono stati finalmente risolti. Si è scoperto che il KBO ruotava in modo molto simile alle lancette di un orologio di fronte al veicolo spaziale, un mistero che era stato risolto solo poco prima del sorvolo. L'incontro ravvicinato ha rivelato un periodo di rotazione di circa 15 ore.
New Horizons impiegherà 20 mesi per inviare i suoi dati sulla Terra. Gli scienziati analizzeranno questi dati per anni per venire a conoscere il più possibile la fascia di Kuiper.
Ed è probabile che New Horizons non smetterà di recuperare informazioni sulla Cintura di Kuiper per un bel po '. Il veicolo spaziale dovrebbe avere abbastanza carburante per visitare un altro KBO. Secondo Stern, New Horizons sarà nel Kuiper Built fino al 2027 o 2028.
"Sarebbe sciocco non cercare un altro obiettivo", ha detto Stern.
Risorse addizionali:
- Pagina Web 2014 MU69 della NASA
- Pagina della missione New Horizons della NASA
- Principal Blog del ricercatore Alan Stern
