New Horizons

Inleiding
New Horizons is de eerste missie die naar de dwergplaneet Pluto werd gestuurd. New Horizons werd begin 2006 gelanceerd en zal het uitzicht, de samenstelling en de atmosfeer van Pluto en zijn manen onderzoeken. Daarna zal New Horizons ook andere objecten uit de Kuipergordel bestuderen. De reden dat er nu pas een ruimtesonde naar Pluto wordt gestuurd heeft te maken met de sterke elliptische baan van Pluto rond de zon. Wanneer de sonde in 2015 bij Pluto zal aankomen, zal de planeet het dichtst tegen de zon staan. Daarna zal het tot 2230 duren wanneer Pluto opnieuw op haar dichtste punt zal staan.

Geen zonnepanelen
Omdat zonnepanelen op grotere afstanden niet bruikbaar zijn maakt New Horizons gebruik van een radio-isotoop thermo-elektrische generator (RTG) waarbij hitte via het Seebeeck-effect wordt omgezet in elektriciteit. Deze generator werd speciaal ontworpen om eventuele ongelukken bij de lancering zonder radioactieve lekken te kunnen doorstaan. Uitgevoerde studies door NASA tonen aan dat bij een dergelijk ongeluk de gezondheidsgevolgen minimaal zouden zijn.

Lancering
De lancering van New Horizons vond plaats op 19 januari 2006. Eind februari 2007 werd de planeet Jupiter gepasseerd waarbij de sonde gebruikt maakte van een zwaartekrachtslinger. In juni 2008 passeerde de sonde de planeet Saturnus en in maart 2011 de baan van Uranus. In augustus 2011 bevond de sonde zich op 20.64 AE van de zon, net voorbij Uranus. Een radiobericht vanaf dat punt tot de Aarde deed er ongeveer 2u en 40min over om de Aarde te bereiken. In juli 2015 zal de sonde arriveren bij de dwergplaneet Pluto en zijn manen Charon, Nix, Hydra, P4 en sinds kort P5.

Passage langs Pluto
Omdat het te moeilijk is om een sonde in een baan rond Pluto te krijgen, zal New Horizons één enkele scheervlucht langs Pluto uitvoeren. Bij deze scheervlucht zal de sonde dan zoveel mogelijk gegevens verzamelen over Pluto. Aan boord van de sonde zijn verschillende instrumenten aanwezig die elk hun taak hebben tijdens de scheervlucht. Uiteindelijk maakte New Horizons een succesvolle scheervlucht op 14 juli 2015 op een afstand van 12.500 kilometer van het oppervlak van Pluto (28.800 kilometer van de maan Charon). Tijdens de scheervlucht was er gedurende 22 uur een radiostilte tussen de sonde en de Aarde, dit omwille van dat de antennes van de sonde naar Pluto gericht waren.

Bij de verzamelde gegevens over Pluto zitten enkele interessante ontdekkingen, sommige ontdekkingen die al eerdere theorieën bevestigen, maar ook ontdekkingen die het omgekeerde bevestigen dan dat we dachten. Zo blijkt Pluto jonger te zijn dan gedacht en is de samenstelling van de oppervlakte complexer. Ook over Charon werden interessante zaken ontdekt. Zo is de maan geologisch actief.

Direct na de succesvolle scheervlucht is New Horizons begonnen met het versturen van de verzamelde data en foto’s naar de Aarde. De sonde heeft een totaal aan 6,25 gigabytes aan gegevens verzameld. Omwille van de grote afstand tussen de sonde en de Aarde, en de lage RSL (Receiving Signal Level), kan de sonde de gegevens verzenden aan een snelheid van maar 1 tot 2 kilobytes per seconde. Het laatste deel van de gegevens werd ontvangen door de John Hopkins Universiteit op 25 oktober 2016, zo’n 15 maanden na de uitgevoerde scheervlucht.

Verlengde missie
NASA was al van plan na de opdracht van Pluto de sonde nog enkele interessante objecten uit de Kuipergordel door New Horizons te laten bestuderen. Een eerste kandidaat is Arrokoth, een planetoïde die ontdekt werd kort nadat New Horizons werd gelanceerd. New Horizons kreeg de planetoïde in augustus 2018 reeds in beeld. Er waren echter nog enkele koerswijzigingen nodig om de sonde zo dicht mogelijk bij de planetoïde te krijgen. Uiteindelijk maakte New Horizons op 1 januari 2019 een scheervlucht langs Arrokoth op een afstand van 3500 kilometer, drie keer dichter dan bij Pluto. Ook hier zal de dataoverdracht maanden kunnen duren. Verwacht wordt dat in september 2020 alle verzamelde gegevens zijn ontvangen.

Toekomst van New Horizons
Na de scheervlucht langs Arrokoth heeft New Horizons bevestigd dat hij nog steeds in goede conditie is. NASA zal hem dan ook naar een nieuw object sturen, al is nog niet gekend welk. Voorwaarden zijn dat het object in eenzelfde baan moet liggen als de sonde. Volgens het team achter New Horizons kan de sonde nog makkelijk doorgaan tot de jaren 2030.

Feiten

New Horizons is de snelste sonde ooit gelanceerd. Sinds de lancering tot Jupiter vloog de sonde aan een snelheid van 57.600 kilometer per uur. Na Jupiter aan een snelheid van 75.200 kilometer per uur.
Aan boord van de sonde bevindt zich een deel van het as van de ontdekker van Pluto, Clyde Tombaugh.
New Horizons is in staat om data te versturen aan een snelheid van 38.000 bits per seconde. Eenmaal bij Pluto wordt dit 600 tot 1200 bits per seconde. Omgerekend zo’n 1 tot 2 kilobytes per seconde.
Het brein van new Horizons is een Mongoose V processor die op 12Mhz draait. New Horizons beschikt over twee harde schijven van elk 8 Gb.
Als New Horizons in 2038 nog steeds actief is, dan zal hij net als Voyager 1 en Voyager 2 het zonnestelsel verlaten en de interstellaire ruimte binnenvliegen.
NASA heeft laten weten dat wanneer alle geplande opdrachten van New Horizons voltooid zijn, de sonde een foto zal nemen van de Aarde vanaf zijn positie in de Kuipergordel. Om dit te doen moet de sonde zijn camera naar de zon richten en kan deze beschadigd raken door het directe zonlicht.