Pluton - zaczęło się 53 lata temu. Jak NASA badała cały Układ Słoneczny

Po tym, jak 14 lipca sonda New Horizons minęła Plutona i rozpoczęła przesyłanie na Ziemię serii zdjęć i wyników pomiarów, NASA poinformowała o zakończeniu pewnego przedsięwzięcia. Stany Zjednoczone stały się pierwszym krajem w historii, który "odwiedził" wszystkie planety klasycznego Układu Słonecznego (czyli takiego, w którym jest jeszcze miejsce dla Plutona). W ciągu niemal 70 lat, które minęły od wykonania pierwszego zdjęcia Ziemi z kosmosu, amerykańskiej agencji kosmicznej udało się wykonać zdjęcia i pomiary wszystkich planet (i byłych planet) za pomocą wystrzeliwanych w ich kierunku sond.

Po tym, jak 14 lipca sonda New Horizons minęła Plutona i rozpoczęła przesyłanie na Ziemię serii zdjęć i wyników pomiarów, NASA poinformowała o zakończeniu pewnego przedsięwzięcia. Stany Zjednoczone stały się pierwszym krajem w historii, który "odwiedził" wszystkie planety klasycznego Układu Słonecznego (czyli takiego, w którym jest jeszcze miejsce dla Plutona). W ciągu niemal 70 lat, które minęły od wykonania pierwszego zdjęcia Ziemi z kosmosu, amerykańskiej agencji kosmicznej udało się wykonać zdjęcia i pomiary wszystkich planet (i byłych planet) za pomocą wystrzeliwanych w ich kierunku sond.

Dzięki temu już niedługo, kiedy tylko wszystkie informacje zebrane przez New Horizons trafią na Ziemię, dysponować będziemy dużo bogatszą wiedzą na temat całego naszego układu planetarnego. To może niewiele w skali całego kosmosu, ale dla ludzkości to z pewnością ważny krok w poznawaniu otaczającego ją świata.

Postanowiliśmy przyjrzeć się historii eksploracji Układu Słonecznego przez sondy NASA. W jakiej kolejności poznawane były jego tajemnice? Którą planetę zbadano jako pierwszą, a którą (przed Plutonem) ostatnią?

Pierwszą planetą, którą udało się minąć skonstruowanej przez człowieka sondzie badawczej była Wenus. Dokonał tego Mariner 2. Pierwszemu niestety nie udało się opuścić ziemskiej atmosfery. W zaledwie 5 minut po starcie kontrola lotów zauważyła, że rakieta zboczyła ze swojego kursu, grożąc rozbiciem się na północnym Atlantyku w obrębie tamtejszych szlaków handlowych. Zdecydowano więc o jej samozniszczeniu. Sonda Mariner 2 wykonała trzy skany powierzchni Wenus, które pomogły m.in. w ustaleniu panującej na powierzchni planety temperatury (490 stopni Kelwina na ciemnej stronie, 595K na granicy i 511 na jasnej stronie). Ostatnią transmisję z Marinera 2 odebrano 3 stycznia 1963 roku. Sonda pozostaje w tej chwili na orbicie okołosłonecznej.

Na zdjęciu: Zdjęcie Wenus z sondy Mariner 10 (Mariner 2 nie miał jeszcze możliwości wykonywania zdjęć).

Sonda Mariner 4, która jako pierwsza w historii minęła Marsa, to jednocześnie pierwsze stworzone przez człowieka urządzenie, któremu udało się przesłać zdjęcia z głębi kosmosu. Dostarczone przez niego fotografie powierzchni Czerwonej Planety znacząco zmieniły opinię naukowców na jej temat. Wcześniej spekulowano, że na Marsie może znajdować się życie. Widok pokrytej kraterami, martwej powierzchni pozbawił badaczy wszelkich złudzeń. Łącznie sonda przesłała na Ziemię ok. 634 kB danych, w których poza zdjęciami w niskiej rozdzielczości znalazły się także informacje o ciśnieniu atmosferycznym (410 do 700 paskali) oraz temperaturze (-100 stopni Celsjusza za dnia). W tej chwili sonda znajduje się na zewnętrznej orbicie wokołosłonecznej.

Sonda Pioneer 10 była pierwszym skonstruowanym przez człowieka statkiem kosmicznym, który minął pas asteroid i udał się w kierunku zewnętrznych planet Układu Słonecznego. Jego misją było zbadanie Jowisza, co udało mu się w 1,5 roku od wystrzelenia w marcu 1972 roku. Najbliżej planety znajdował się w odległości ok. 132 tysięcy kilometrów od jego zewnętrznej atmosfery. Wykonał serię zdjęć, ukazując m.in. czerwoną plamę na Jowiszu i zmierzył panującą w atmosferze planety temperaturę (od -183 do -113 stopni Celsjusza). Wykonał również zdjęcia w podczerwieni, które pozwoliły ustalić, że Jowisz oddaje więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca.

Ostatnia sonda, wystrzelona w ramach programu Mariner, w trakcie swojego przelotu minęła Wenus i – po raz pierwszy – Merkurego. Był to pierwszy pojazd kosmiczny, w którym wykonano manewr zmiany kursu z wykorzystaniem tzw. asysty grawitacyjnej. Siła przyciągania Wenus została wykorzystana do wprowadzenia Marinera 10 na orbitę, na której zbliżał się coraz bardziej do Merkurego. Ostatecznie sonda wykonała aż trzy przeloty koło tej planety, wykonując 2800 zdjęć, dzięki którym udało się stworzyć dokładną mapę ok. 45 proc. jego powierzchni. Dostarczyła danych, których nie dało się zebrać wcześniej za pomocą teleskopów i pozwoliła stwierdzić, że powierzchnia tej planety jest w dużym stopniu zbliżona do ziemskiego księżyca.

Zadaniem sondy Pioneer 11, wystrzelonej 6 kwietnia 1973 roku, nie była jedynie eksploracja Saturna. Po drodze do niego wykonała ona nowe zdjęcia Jowisza, zbadała także poprzedzający go pas asteroid oraz warunki panujące w okolicach Jowisza i Saturna. Naukowców szczególnie interesowały pomiary dotyczące wiatru słonecznego i promieniowania kosmicznego. Po przesłaniu na Ziemię pierwszych w historii zdjęć Saturna, Pioneer 11 ruszył dalej, by zbadać najdalsze rejony Układu Słonecznego, na granicy heliosfery (obszaru wokół Słońca, w którym ciśnienie wiatru słonecznego przeważa nad ciśnieniem wiatrów galaktycznych). Ostatni kontakt z sondą nawiązano 30 września 1995.

Wystrzelona 20 lipca 1977 roku sonda Voyager 2 miała zbadać zewnętrzne obszary Układy Słonecznego a także przestrzeń międzygwiezdną poza jego granicami. Chociaż został wystrzelony przed Voyagerem 1, to ze względu na inną trajektorię lotu minął Jowisza i Saturna później od niego. Inna trasa pozwoliła sondzie zbadać powierzchnię Urana. Minęła go w odległości ok. 85 tysięcy kilometrów, analizując jego atmosferę i odkrywając 11 z 27 znanych obecnie księżyców planety. Voyager 2 dokonał również pomiarów, pozwalających opisać system pierścieni Urana.

Po zbadaniu Urana Voyager 2 ruszył w kierunku Neptuna. Planetę minął w najbliższym punkcie trzy lata później. W trakcie swoich obserwacji odkrył m.in. tzw. Wielką Ciemną Plamę, czyli powstający w atmosferze planety antycyklon, podobny do czerwonej plamy na Jowiszu. Późniejsze obserwacje, przeprowadzane za pomocą teleskopu Hubble'a, pozwoliły ustalić, że zjawisko to od tamtego czasu przestało występować. Sonda zbadała również skład atmosfery Neptuna, w której znalazła ślady wodoru, helu i metanu. To właśnie ten ostatni gaz sprawia, że planeta wydaje się niebieska – pochłania on czerwone światło, a odbija niebieskie.

W momencie, gdy Pluton utracił status planety w 2006 roku, można było powiedzieć, że cały Układ Słoneczny został już przez ludzi zbadany. Ale nie powstrzymało to naukowców z NASA przed wysłaniem sondy w kierunku Plutona. Dotarcie na niego zajęło New Horizons trzy lata mniej niż Voyagerowi 2 dotarcie na Neptuna. Po zakończeniu jego obserwacji sonda ruszyła w kierunku Pasa Kuipera, gdzie będzie kontynuować swoją misję. Naukowcy liczą na to, że uda im się zbadać przynajmniej dwa należące do niego obiekty. Jako że możliwości manewrowania sondą są bardzo ograniczone, badacze liczą na to, że uda się znaleźć odpowiedni obiekt na jej aktualnej trasie. Mimo że New Horizons wystrzelona została z większą prędkością niż Voyager 1 i 2, to sonda nigdy ich nie dogoni. Udało im się bowiem przyspieszyć dzięki oddziaływaniu grawitacyjnemu Saturna.

Zobacz także: W końcu dotarły! Pierwsze zdjęcia z bezpośredniego przelotu New Horizons koło Plutona