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A missão New Horizons

A missão New Horizons

A sonda espacial New Horizons foi lançada em 2006, com o objetivo de estudar Plutão e a Cintura de Kuiper.

Geografia

Palavras-chave

New Horizons, Cintura de Kuiper, Plutão, planeta anão, Caronte, luas de Plutão, sonda espacial, auxílio da gravidade manobra, espaço, gravitação, Sistema Solar, investigação espacial, astronomia, geografia

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Cenas

Sistema Solar

Até 2006, Plutão foi considerado o menor planeta do Sistema Solar. O seu diâmetro é menor do que o da Lua (2372 km). No entanto, foi recentemente categorizado como o maior planeta anão.

Está 39,5 vezes mais distante do Sol do que a Terra.

O seu maior satélite natural é Caronte. Em relação a Plutão, o tamanho deste é considerável (diâmetro: 1208 km), sendo a sua proporção de 2 para 1. Por conseguinte, o sistema Plutão-Caronte foi considerado um planeta binário.

A sua relação de massa é de 8 para 1 e o centro de massa comum encontra-se fora de Plutão, o que faz com que girem um em torno do outra.

A densidade média de Plutão é de 1,87g/cm³. É composto por materiais compactados a altas temperaturas. A sua superfície é composta principalmente por azoto e metano congelado, que fundem durante o dia, criando uma atmosfera fina.

Temperatura média: -230 ° C
Período orbital: cerca de 248 anos terrestres
Período de rotação: 6,39 dias
Tem 5 satélites conhecidos.

Definição:

Planeta anão: corpo celeste que orbita em torno do Sol, com massa suficiente para adquirir uma forma esférica, mas não o suficiente para apagar a região vizinha. O tamanho dos planetas anões situa-se entre o dos asteróides e o dos planetas. Os planetas anões transneptunianos chamam-se plutóides.

Órbita de Plutão

  • Plutão
  • Sol
  • distância média do Sol: 5 900 000 000 km
  • período orbital: 248 anos
  • Órbita de Plutão - A órbita de Plutão é altamente inclinada em relação à eclíptica (mais de 17 °), sendo a maior inclinação do Sistema Solar.
  • Cintura de Kuiper

Dados:

Diâmetro: 2372 km (0,19 Terras)

Massa: 1.305 · 10²² kg (0,0021 Terras)

Densidade média: 1,86 g/cm³

Gravidade superficial: 0,063 g

Número de satélites: 5

Distância média do Sol:
5 906 376 272 km = 39,5 UA =
5,5 horas luz

Comprimento de órbita: 36.530.000.000 km = 244,18 AU

Excentricidade orbital: 0,248 807 66

Período orbital: cerca de 248 anos

Satélites de Plutão

  • Plutão
  • Caronte
  • Styx
  • Nix
  • Kerberos
  • Hidra

Dados:

Caronte

Distância média de Plutão: 19.600 km
Período orbital: 6.387 dias
Diâmetro: 1208 km

Styx

Distância média de Plutão: 42.400 km
Período orbital: 20,2 dias
Dimensões: 7 x 5 km

Nix

Distância média de Plutão: 48.700 km
Período orbital: 24,9 dias
Dimensões: 42 x 36 km

Kerberos

Distância média de Plutão: 57.750 km
Período orbital: 32,2 dias
Dimensões: 12 x 4,5 km

Hidra

Distância média de Plutão: 64.750 km
Período orbital: 38,2 dias
Dimensões: 55 x 40 km

Plutão (planeta anão)

  • Área mapeada

Tamanhos

  • Plutão
  • Caronte
  • Styx
  • Nix
  • Kerberos
  • Hidra

Terra
Diâmetro: 12.756 km
Massa: 5.974 x 10²⁴ kg

Plutão
Diâmetro: 2370 km
Massa: 1.305 x 10²² kg

Caronte
Diâmetro: 1208 km
Massa: 1,59 kg x 10²¹ kg

Styx
Dimensões: 7 x 5 km

Nix
Dimensões: 42 x 36 km

Kerberos
Dimensões: 12 x 4,5 km

Hidra
Dimensões: 55 x 40 km

Veículo de lançamento

  • primeira etapa de propulsão
  • motor principal RD-180 - Durante o lançamento, proporcionou um impulso de 382 toneladas para o lançamento.
  • propulsor sólido de foguetes - Havia 5 no foguete.
  • segunda etapa de propulsão (Centauro)
  • Motor RL-10A - Foi acesa duas vezes na fase Centauro e ajudou a escapar da gravidade da Terra.
  • coifa - Protegeu a sonda espacial contra o impacto da pressão e do calor durante o lançamento.
  • terceira etapa de propulsão
  • Motor Star 48B - Foi utilizado na terceira fase de lançamento para ajudar a colocar a sonda espacial no seu caminho para Júpiter.
  • sonda espacial - Uma pequena nave espacial com um tamanho semelhante ao de um piano. A sua massa no lançamento era de cerca de 500 kg. Transporta 7 instrumentos científicos.

Fases de lançamento

00:00:00 Lançamento do foguete Atlas V

00:01:47 Desprendimento de 5 propulsores sólidos de foguetes

00:03:23 Desprendimento da coifa

00:04:33 Encerramento e desprendimento do motor principal

00:04:43 Início da etapa Centauro

00:41:59 Encerramento da etapa Centauro e separação

00:42:37 Ignição do motor Star 48B

00:47:32 Separação do motor Star 48B

Sonda espacial NewHorizons

  • LORRI - Câmara telescópica de alta resolução com um espelho primário de 20,8 cm de diâmetro. Pode recolher imagens a partir de uma distância relativamente grande (câmara de reconhecimento de longo alcance)
  • Ralph - Câmara de cor e espectrómetro infravermelho para examinar a geologia, morfologia, composição e temperatura de Plutão.
  • REX - Mede a pressão atmosférica, a temperatura e a densidade.
  • SWAP - Espectrómetro de plasma e vento solar; examina a interacção de Plutão com o vento solar.
  • PEPSSI - Espectrómetro suficientemente sensível para detetar e mapear fugas de gases atmosféricos.
  • SDC - Instrumento construído por estudantes para medir e mapear a quantidade e distribuição de poeira no Sistema Solar.
  • RTG - Gerador termoelétrico de radioisótopos que abastece a sonda de energia.

A sonda espacial New Horizons foi lançada em 19 de Janeiro de 2006. A sua missão é estudar o sistema Plutão-Caronte e os outros 4 satélites de Plutão, bem como examinar os objetos da Cintura de Kuiper. A sonda espacial viajou durante 9 anos e completou 5 mil milhões de km para chegar a Plutão.

A New Horizons transporta 7 instrumentos científicos, que são usados para tirar fotografias, bem como para examinar a superfície e a atmosfera de Plutão. A sonda transporta também um instrumento construído por estudantes. A função deste instrumento é medir e mapear a quantidade e distribuição de poeira no Sistema Solar entre 2012 e 2015.

Trajetória da sonda espacial

A New Horizons é a primeira sonda espacial a chegar a Plutão, assim como a primeira missão destinada a examinar um sistema binário e um planeta anão gelado.

Depois do seu lançamento, a sonda demorou menos de um ano até alcançar Júpiter, onde realizou a manobra de assistência gravitacional. O objectivo desta manobra é aumentar a velocidade da sonda e alterar a sua trajectória de voo, usando a energia orbital de um planeta. Enquanto a nave espacial se aproxima do planeta e voa com o seu movimento, a força gravitacional que o planeta exerce sobre a nave espacial aumenta a sua força e, por conseguinte, a sua velocidade.

Devido ao impulso gravitacional de Júpiter, a velocidade da New Horizon aumentou em 14,000 km/h. Ao mesmo tempo, Júpiter perdeu uma quantidade insignificante da sua energia.

Acelerada pela energia de Júpiter, a sonda espacial continuou a sua viagem rumo a Plutão, sobrevoando o planeta no dia 14 de julho de 2015.

Depois de atingir Plutão, a sonda continuou a sua viagem na Cintura de Kuiper, dirigindo-se agora para 2014 MU₆₉, um objeto com 45 km de diâmetro. A sonda espacial deverá aproximar-se dele no dia 31 de dezembro de 2019. O estudo desse objeto vai ajudar-nos a aprender mais sobre o início da história do Sistema Solar.

Resultados

  • Caronte
  • Superfície de Caronte
  • Plutão
  • Plutão: montanhas e planícies
  • Atmosfera azul de Plutão
  • Conteúdo de gelo de metano de Plutão
  • Plutão: formações montanhosas Tartarus Dorsa
  • Superfície de Plutão
  • Plutão: Tombaugh Regio
  • Plutão: superfície variada

Plutão

Superfície:
- Imagens de alta definição sobre a superfície de Plutão
- Diâmetro exato de Plutão
- Montanhas de cerca de 3 km de altura, compostas por gelo
- Correntes de convecção na camada de gelo
- Glaciares de nitrogénio ativos
- Gelo de monóxido de carbono e uma grande quantidade de gelo de metano
- A cor vermelha-acastanhada é causada por tolinas (substâncias formadas a partir de metano e etano, devido ao efeito de radiação UV)
- Vestígios de atividade geológica

Atmosfera:

- A atmosfera atual de Plutão é semelhante à atmosfera primitiva da Terra
- Pressão à superfície muito baixa (metade do que a da Terra)
- Gases ionizados podem ser encontrados atrás de Plutão a uma distância de 70-110 mil km. Estes têm origem na atmosfera de Plutão e foram soprados pelo vento solar.

Charon

Superfície:
- Superfície variada, com cadeias de montanhas com 1000 km de extensão e desfiladeiros com 8 km de profundidade
- tolinas no pólo norte da lua

Animação

  • Sol
  • Mercúrio
  • Vénus
  • Terra
  • Marte
  • Júpiter
  • Saturno
  • Urano
  • Neptuno
  • Plutão
  • Cintura de Kuiper
  • Sistema Solar
  • Plutão
  • Caronte
  • Styx
  • Nix
  • Kerberos
  • Hidra
  • Área mapeada
  • primeira etapa de propulsão
  • motor principal RD-180 - Durante o lançamento, proporcionou um impulso de 382 toneladas para o lançamento.
  • propulsor sólido de foguetes - Havia 5 no foguete.
  • segunda etapa de propulsão (Centauro)
  • Motor RL-10A - Foi acesa duas vezes na fase Centauro e ajudou a escapar da gravidade da Terra.
  • coifa - Protegeu a sonda espacial contra o impacto da pressão e do calor durante o lançamento.
  • terceira etapa de propulsão
  • Motor Star 48B - Foi utilizado na terceira fase de lançamento para ajudar a colocar a sonda espacial no seu caminho para Júpiter.
  • sonda espacial - Uma pequena nave espacial com um tamanho semelhante ao de um piano. A sua massa no lançamento era de cerca de 500 kg. Transporta 7 instrumentos científicos.
  • LORRI - Câmara telescópica de alta resolução com um espelho primário de 20,8 cm de diâmetro. Pode recolher imagens a partir de uma distância relativamente grande (câmara de reconhecimento de longo alcance)
  • Ralph - Câmara de cor e espectrómetro infravermelho para examinar a geologia, morfologia, composição e temperatura de Plutão.
  • REX - Mede a pressão atmosférica, a temperatura e a densidade.
  • SWAP - Espectrómetro de plasma e vento solar; examina a interacção de Plutão com o vento solar.
  • PEPSSI - Espectrómetro suficientemente sensível para detetar e mapear fugas de gases atmosféricos.
  • SDC - Instrumento construído por estudantes para medir e mapear a quantidade e distribuição de poeira no Sistema Solar.
  • RTG - Gerador termoelétrico de radioisótopos que abastece a sonda de energia.

Narração

Até 2006, Plutão foi considerado o menor planeta do Sistema Solar, altura em que foi recategorizado como planeta anão. Plutão encontra-se 39,5 vezes mais distante do Sol do que a Terra.

Trata-se do maior planeta anão, com um diâmetro menor que o da Lua. É composto por materiais compressos a temperaturas altas. A sua superfície é sobretudo composta por nitrogénio gelado e metano, que derretem durante o dia, criando uma fina atmosfera.

O seu maior satélite natural é Caronte. Durante décadas, Caronte foi considerado a única lua de Plutão, mas quatro outras luas foram entretanto descobertas desde 2005. Estas são, por ordem decrescente de tamanho: Hidra, Nix, Kerberos e Styx.

O diâmetro de Plutão é de 2372 km, cerca de 19% do diâmetro da Terra. O tamanho de Caronte é considerável em comparação com o de Plutão, pelo que o sistema de Plutão-Caronte foi em tempos considerado um planeta binário. O diâmetro dos outros satélites não alcança os 60 km.

A sonda espacial New Horizons tem como objetivo examinar Plutão e os seus satélites, assim como os objetos da Cintura de Kuiper. Transporta sete instrumentos científicos, utilizados para capturar imagens e examinar a superfície e atmosfera de Plutão. É a primeira vez que uma sonda levou um instrumento construído por estudantes, o qual mediu e mapeou a quantidade e distribuição de poeira no Sistema Solar entre 2012 e 2015.

A sonda espacial New Horizons foi lançada no dia 19 de janeiro de 2006. A sonda realizou uma viagem que durou nove anos e chegou a Plutão depois de completar 5 mil milhões de km. Esta é a primeira sonda espacial a atingir Plutão, assim como a primeira missão destinada a examinar um sistema binário e um planeta anão gelado.

Depois do seu lançamento, a sonda demorou cerca de um ano a atingir Júpiter, onde realizou a manobra de assistência gravitacional. O objetivo desta manobra é aumentar a velocidade da sonda e alterar a sua trajectória de voo, usando a energia orbital de um planeta. Enquanto a nave espacial se aproxima do planeta e voa com o seu movimento, a força gravitacional exercida pelo planeta sobre a nave espacial aumenta a força desta e, por conseguinte, a sua velocidade. Devido ao impulso gravitacional de Júpiter, a velocidade da New Horizons aumentou em 14,000 km/h. Ao mesmo tempo, Júpiter perdeu uma quantidade insignificante da sua energia.

Acelerada pela energia de Júpiter, a sonda espacial continuou a sua viagem rumo a Plutão e sobrevoou o planeta no dia 14 de julho de 2015. Depois de atingir Plutão, a sonda continuou a sua viagem na Cintura de Kuiper, dirigindo-se agora para 2014 MU₆₉, um objeto com 45 km de diâmetro. A sonda espacial deverá aproximar-se dele no dia 31 de dezembro de 2019.

Graças à missão New Horizons, dispomos agora da seguinte informação em relação a Plutão: o seu diâmetro exato é superior ao que se acreditava. A sua superfície tem uma cor vermelha-acastanhada e é muito mais variada e complexa do que antes se pensava. A sua pressão à superfície é mais baixa do que o esperado e a sua atmosfera está a ser gradualmente soprada pelos ventos solares, como antes tinha acontecido no caso da atmosfera terrestre. A superfície de Caronte também é variada, com um Pólo Norte de cor vermelha-acastanhada.

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