New Horizons har passert Jupiter

Av Erik Tronstad

New Horizons kom nærmest Jupiter klokken 06.43 norsk normaltid i går, 28. februar 2007. Romfartøyet var da 2,305 millioner kilometer fra Solsystemets største planet, litt utenfor banen til Jupiter-månen Callisto.

Tegning som viser New Horizons med Jupiter i bakgrunnen. (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI))

Hovedformålet med passeringen var å la Jupiter gi New Horizons et gravitasjonsdytt som endret romfartøyets hastighet og kurs slik at det når frem til Pluto i juli 2015. For å oppnå dette måtte New Horizons passere den planlagte avstanden fra Jupiter innenfor et vindu med en utstrekning på bare 800 km. Hastighetsøkningen som romfartøyet fikk, var om lag 14 500 km/h.

En passeringsavstand på 2,3 millioner kilometer høres kanskje mye ut. Om New Horizons hadde passert mye nærmere Jupiter, ville romfartøyet i 2015 ha passert håpløst langt fra Pluto. Passeringsavstanden på 2,3 millioner kilometer var fullt ut bestemt av kravet om nærpassering av Pluto i 2015.

Siden tidlig i januar 2007 har New Horizons foretatt regelmessige observasjoner av Jupiter og kjempeplanetens omgivelser. De observasjonene skal fortsette helt frem til juni 2007. De syv instrumentene om bord kommer til å ta omtrent 700 observasjoner av Jupiter i løpet av dette knappe halve året.

En mosaikk av Jupiter sammensatt av fire bilder tatt med New Horizons telekamera LORRI. Bildene ble tatt 10. februar 2007, da romfartøyet var 29 millioner kilometer fra planeten. (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Da New Horizons passerte nærmest Jupiter, var uheldigvis alle de fire største Jupiter-månene (Callisto, Europa, Ganymedes og Io) på motsatt side av Jupiter i forhold til romfartøyet. De var altså enda lenger borte enn Jupiter. Callisto var følgelig ikke i nærheten da New Horizons passerte Jupiter i bare litt større avstand enn Callistos bane.

Diagrammet viser banen (til høyre) som New Horizons fulgte forbi Jupiter. Romfartøyet (helt til høyre) er tegnet inn der det var nærmest Jupiter. Månenes posisjoner er angitt der de var da de var nærmest New Horizons. Deres minsteavstand til romfartøyet inntraff til ulike tider. Banene har ikke samme målestokk. Tverrstrekene langs alle banene angir tidsintervaller på ti timer. Nederst er angitt retningene til henholdsvis Solen og Jorden fra New Horizons. (NASA/Erik Tronstad)

Minsteavstanden til Europa var 2,964 millioner kilometer og ble passert 2 timer og 22 minutter før minsteavstanden til Jupiter. Minsteavstanden til Ganymedes var 3,015 millioner kilometer og ble passert én time etter minsteavstanden til Jupiter. Minsteavstanden til Callisto var 4,155 millioner kilometer og ble passert 1 time og 23 minutter etter minsteavstanden til Jupiter. Minsteavstanden til Io var 2,238 millioner kilometer og ble passert 16 timer og 15 minutter etter minsteavstanden til Jupiter.

Nå er New Horizons på vei omtrent rett utover fra Jupiter og Solen. Romfartøyet flyr utover i Jupiters magnetohale. Solvinden presser Jupiters magnetosfære utover i en lang «hale» bort fra Solen. Halen strekker seg antakelig helt ut til Saturns bane. Intet romfartøy har tidligere fløyet utover i Jupiters magnetohale. New Horizons kommer der i de nærmeste månedene til å gjøre observasjoner som aldri før er gjort. Først i juni 2007 kommer romfartøyet ut av magnetohalen. Da har det tilbakelagt rundt 150 millioner kilometer langs halen, det samme som Jordens avstand fra Solen.

Europa fotografert av LORRI fra en avstand av 3,1 millioner kilometer klokken 08.19 norsk normaltid 27. februar 2007. (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Det meste av dataene fra observasjonene lagres om bord i romfartøyet for senere overføring til Jorden. Akkurat det samme kommer til å skje når New Horizons passerer Pluto og dens måner i 2015. Fordi Jupiter er mye nærmere Jorden enn Pluto, kan New Horizons overføre data fra Jupiter med betydelig høyere hastighet enn fra Pluto. Faktisk kommer New Horizons til å sende tilbake en større datamengde fra Jupiter enn fra Pluto. Dette til tross for at hovedformålet med New Horizons er observasjoner av Pluto og dens omgivelser, ikke av Jupiter-systemet.

Nesten alle data fra observasjonene New Horizons har gjort og nå gjør i fasen nærmest Jupiter, blir foreløpig lagret i romfartøyet. De skal overføres til Jorden etter at den mest intense nærmøtefasen er overstått 4. mars 2007.

Ganymedes fotografert av LORRI fra en avstand av 3,5 millioner kilometer klokken 11.01 norsk normaltid 27. februar 2007. (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Observasjonene av Jupiter, dens måner, ringer, magnetosfære og øvrige omgivelser er en ekstra bonus man får. Samtidig er Jupiter-passeringen en meget viktig og god anledning til å prøve ut alle instrumentene i New Horizons og alle typer prosedyrer og manøvere New Horizons skal gjennom når Pluto passeres. Om det er noen feil, svakheter eller forhold man ikke har tenkt på, vil de forhåpentligvis fremtre nå - og ikke når Pluto passeres. Da kan de rettes på før 2015. Dette øker sannsynligheten for en vellykket Pluto-passering i 2015.

Da New Horizons ble skutt opp 19. januar 2006, fikk romfartøyet det siste dyttet bort fra Jorden av et rakettrinn kalt Star 48B (se Perfekt oppskyting av New Horizons mot Pluto (eRomfart 2006-009)). Trinnet har nesten samme bane utover i Solsystemet som New Horizons. Det utbrukte og «døde» trinnet passerte Jupiter klokken 02.44 norsk normaltid i går, fire timer før New Horizons. Passeringsavstanden fra Jupiter var 2,8 millioner kilometer. Star 48B-trinnet fikk derfor et svakere dytt fra Jupiter og videre utover i Solsystemet enn det New Horizons fikk.

To bilder av Io tatt med LORRI fra en avstand av 4 millioner kilometer klokken 09.40 norsk normaltid 26. februar 2007. Bildet til venstre er tatt med en eksponeringstid på 0,003 s for å få frem overflatestrukturer. Bildet til høyre er tatt med en eksponeringstid på 0,020 s for å få frem strukturer utenfor måneskiven. Øverst på bildet til høyre ses en paraplyliknende sky av materiale utenfor Io-randen. Det er materiale som slynges ut fra den aktive vulkanen Tvashtar. På bildet til venstre ses en diffus, mørk flekk omtrent i «klokken 11»-posisjon nær Io-randen. Det er Tvashtar. Den lyse flekken som stikker ut i «klokken 2»-posisjon er et høyt fjell. Det ligger nær terminator og belyses av de siste solstrålene før solen går ned i området. (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Avstanden mellom New Horizons og Star 48B var omtrent 400 000 km ved Jupiter. Fordi New Horizons fikk et kraftigere gravitasjonsdytt fra Jupiter enn Star 48B, kommer avstanden mellom de to til å øke i årene fremover. Mens New Horizons kommer til å passere bare om lag 10 000 km fra Pluto i 2015, kommer Star 48B til å passere omtrent 200 millioner kilometer fra Pluto. Det tilsvarer Mars' gjennomsnittsavstand fra Solen.

Centaur-trinnet, som sendte New Horizons og Star 48B ut av jordbane, svever for tiden omkring et sted ute i asteroidebeltet om lag 2,8 AE fra Solen. (AE er en forkortelse for astronomisk enhet, som er Jordens middelavstand fra Solen, knapt 150 millioner kilometer.)

Du kan lese mer om New Horizons i Første Pluto-romfartøy klart til oppskyting (eRomfart 2006-003).