Misión New Horizons - Plutón y las orillas del Sistema Solar
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New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Misión New Horizons Plutón y las orillas del Sistema Solar Estrada Dorado, Sandino1 1 Departmento de Física Universidad de Sonora 7 de marzo de 2016 Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Contenido 1 New Horizons Antecedentes Motivaciones 2 Viaje Diseño del Viaje Fechas importantes 3 Diseño de la Sonda 4 Plutón Características Descubrimientos de la Misión 5 Lunas Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Contenido 1 New Horizons Antecedentes Motivaciones 2 Viaje Diseño del Viaje Fechas importantes 3 Diseño de la Sonda 4 Plutón Características Descubrimientos de la Misión 5 Lunas Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Plutón Plutón era el noveno planeta hasta el 2006 después de la convención de la Unión Astronómica Internacional (IAU). Era el último planeta después de Neptuno con la característica de ser rocoso en vez de gaseoso. Igualmente su órbita ha sido objeto de numerosos estudios al no seguir el plano del Sistema Solar. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Aquí se muestra una de las características del giro de Plutón. Figura: Tipo de giro de Plutón. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Otros datos Algunas de las peculiaridades de Plutón, unas fueron las causantes de su exclusión del Sistema Solar: La órbita de Plutón tiene una excentricidad de 0.25 Tiene una desviación de 17 grados respecto al plano del Sistema. Ocupa la órbita de Neptuno durante un corto periodo de tiempo. Plutón y Neptuno nunca chocarán porque están en resonancia exacta Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Figura: Diagrama de un simulador Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Antecedentes La sonda lanzada es la primera del programa New Horizons de la NASA Se tiene destinado 650 millones de dólares para un lapso de 15 años (2001-2016] La sonda que originalmente realizaría este trabajo era Pluto Express, pero se canceló en 2000 por problemas de presupuesto. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Contenido 1 New Horizons Antecedentes Motivaciones 2 Viaje Diseño del Viaje Fechas importantes 3 Diseño de la Sonda 4 Plutón Características Descubrimientos de la Misión 5 Lunas Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Motivaciones Viajar a otros planetas es un esfuerzo titánico por parte de personal humano y capital. El Sistema Solar lo dividen en 3 secciones: Planetas Rocosos, Planetas Gaseosos y el Cinturón de Kuiper. Plutón es de los objetos más representativos de la tercera sección. En 2000 La Academia Nacional de Ciencias declaró alta prioridad el estudio de la tercera región del Sistema Solar, especialmente Plutón y Caronte por algunas razones: Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Son antiguas reliquias que nos muestran acerca de la formación del sistema solar. Es un planeta binario, lo cual presupone el primer acercamiento a un sistema de este tipo. Explorar el cinturón de Kuiper, del cual provienen la mayoría de los cometas. La atmósfera de Plutón se está escapando poco a poco (fenómeno no registrado anteriormente). Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Antecedentes Motivaciones Figura: Visión de Plutón y otros cuerpos menores. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Diseño del Viaje Fechas importantes Contenido 1 New Horizons Antecedentes Motivaciones 2 Viaje Diseño del Viaje Fechas importantes 3 Diseño de la Sonda 4 Plutón Características Descubrimientos de la Misión 5 Lunas Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Diseño del Viaje Fechas importantes Diseño Se necesitaba trazar una ruta hacia el cinturón de Kuiper pasando por Plutón. Lo que se volvió primordial fue pasar por Júpiter para obtener un impulso hacia el planeta. Tendría un ’primer acercamiento’ a 12,500 kilómetros de Plutón y 28,800 de Carionte. Orbitaría de forma cercana durante media hora al planeta, tomando información y foto. Seguiría su camino hasta llegar al cinturón de Kuiper. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Diseño del Viaje Fechas importantes Contenido 1 New Horizons Antecedentes Motivaciones 2 Viaje Diseño del Viaje Fechas importantes 3 Diseño de la Sonda 4 Plutón Características Descubrimientos de la Misión 5 Lunas Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Diseño del Viaje Fechas importantes 19 de enero de 2006: Lanzamiento de la sonda. 7 de abril de 2006: La sonda atraviesa la órbita de Marte. 28 de febrero de 2007: Sobrevuela Júpiter Marzo de 2015: Se comienzan a realizar observaciones. Julio de 2015: Comienza a alejarse del planeta. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Diseño del Viaje Fechas importantes Figura: Ilustración de trayectoria. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Diseño de la Sonda La sonda está diseñada por Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland. Es tamaño piano, pesando 478 kilogramos Siete instrumentos que utilizan entre 2-10 W cada uno. Comunicación por medio de banda de rayos X Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Figura: New Horizons Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Instrumentos: Alice Alice 4.5 kilogramos Potencia media: 4.4 watts Diseño: Southwest Research Institute Investigador principal: Alan Stern, Southwest Research Institute Propósito: Estudiar composición atmosferica y su estructura. Funciona entre 500-1800 Angstroms Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Instrumentos: Ralph 10.3 Kilogramos Potencia media: 6.3 watts Diseño: Ball Aerospace Corporation, NASA Goddard Space Flight Center, Southwest Research Institute Investigador principal: Alan Stern, Southwest Research Institute Propósito: Estudiar la geología y morfología. Obtener la composición de la superficie y un mapeo de la temperaturas. Funciona entre 0.4-0.95 micras. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Instrumentos: REX 100 gramos Potencia media: 2.1 watts Diseño: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Stanford University Investigador principal: Len Tyler and Ivan Linscott, Stanford University Propósito: Medir temperatura y presión atmosférica. Medir la densidad de la ionósfera. Buscar atmósfera en Caronte y otros objetos Funciona en longditud radio. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Instrumentos: SWAP 3.3 kilogramos Potencia media: 2.3 watts Diseño: Southwest Research Institute Investigador principal: David McComas, Southwest Research Institute Propósito: Estudiar interacciones del viento solar y la atmósfera que escapa. Funciona en ultravioleta Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Instrumentos: PEPSSI 1.5 kilogramos Potencia Media: 2.5 watts Diseño: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory Investigador principal: Ralph McNutt Jr., Applied Physics Laboratory Propósito: Estudiar la densidad, composición y naturaleza de las partículas energéticas resultantes del escape de la atmósfera. Alcanza λ = 1,2398x10−12 m Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Instrumentos: SDC 1.9 kilogramos Potencia Media: 5 watts Diseño: Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado at Boulder Investigador principal: Mihaly Horanyi, University of Colorado at Boulder Propósito: Medir la concentración de las partículas de polvo fuera del sistema solar Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas La instalación de la NASA Deep Space Network (DSN) del Instituto de Tecnología de Californa. Figura: Imagen de la página de la NASA Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Contenido 1 New Horizons Antecedentes Motivaciones 2 Viaje Diseño del Viaje Fechas importantes 3 Diseño de la Sonda 4 Plutón Características Descubrimientos de la Misión 5 Lunas Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Figura: Imagen de la NASA Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Características: Plutón Distancia media del Sol: 39,482UA Distancia mínima: 29,658UA Distancia máxima: 49,305UA Periodo orbital: 248 años. Temperatura de la superficie: 33-55 K Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Radio: 1,140-1200 km Masa: 1,3 ∗ 1022 kg Densidad: 1,8 − 2,1gm/cm3 Superficie: Agua congelada, nitrógeno, metano, monóxido de carbono. Atmósfera: Nitrógeno (90 %), Metano 10 %, Monóxido de Carbono < 1 % Periodo de rotación: 6.39 días. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Caronte Figura: Imagen de la página de la NASA Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Caronte Radio: 603,6 ± 1,4km Masa: 1,52 ∗ 1021 Densidad: 1,66 ± 0,01gm/cm3 Superficie: Agua congelada. No atmósfera detectable. Periodo de rotación 6.39 días. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Atmósfera Se encontró que el planeta tiene una atmósfera de Nitrógeno, convirtiéndolo así en el tercer elemento del Sistema Solar con esta característica. (Tritón, Tierra) Presión de 3-100 microbarios (3-100 millonésimos de la tierra) En los espectros recabados hay una línea de "datos ocultos", esto se debe a la barrera de niebla que genera la sublimación del hielo en Plutón. La Sonda combinaba las líneas en ultravioleta que generaba la atmósfera de Plutón con ondas de radio enviadas de la tierra para así poder descubrir características de la atmósfera. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Antes de poder llegar a Plutón, se realizaban este tipo de mediciones fotométricas desde la Tierra: Figura: Observaciones de Plutón eclipsado por Carionte Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Ahora llegado a Plutón se pudo realizar una caracterización detallada como la siguiente: Figura: Mediciones de la atmósfera de Plutón. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características De lo obtenido se piensa que entre Plutón y Caronte tienen 60-70 % roca incluyendo metal, 30-35 % de hielo o material con densidad similar. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Características Figura: Especulaciones acerca de la constitución Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas En un principio se conocía solamente Caronte. Sin embargo hoy en día se le conocen cinco: Caronte: Nix e Hydra: Descubiertas en 2005 usando el Telescopio Hubble. Kerberos: Descubierta el 28 de Junio, 2011. Se buscaban anillos de Plutón. Styx: Descubierto el 26 de Junio, 2012. Buscaban obstáculos para New Horizons. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Figura: Cinco Lunas de Plutón. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Fotos enviadas por New Horizons Figura: Cañones congelados en el polo norte de Plutón. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Fotos enviadas por New Horizons Figura: Geología encontrada en Plutón. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons New Horizons Viaje Diseño de la Sonda Plutón Lunas Fotos enviadas por New Horizons Figura: Relieve presentado en el çorazón"de Plutón. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons Apéndice Bibliografía Bibliografía I http://pluto.jhuapl.edu/Pluto/index.php http://pluto.jhuapl.edu/ Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons Apéndice Bibliografía Figura: Muchas gracias. Estrada Dorado, Sandino Misión New Horizons
