Pluto, Charon und die Sonde ''New Horizons''

[Thomas W. Riker]

Bilder!

Beim letzten jährlichen Checkout hat die Kamera LORRI von New Horizons zwischen dem 19. und 24.07.14 aus einer Entfernung von 429 bis 422 Miokm 12 Bilder von Pluto und Charon gemacht.
Pluto hat dabei einen Durchmesser von 4, Charon von 2 Pixeln.
Bei der größten Annäherung wird ein Pixel eine Auflösung von 100m haben.

Bei der Fotosequenz haben die 18.000km voneinander entfernten Pluto und Charon fast einen kompletten "barycentric wobble" um ihr gemeinsames Massezentrum getanzt.

Nix und Hydra hofft man ab Januar abbilden zu können.

New Horizons


[Edit] Laut [/Edit]Marc Buie vom NH-Team weiss man bis jetzt erst auf 1000km genau, wo Pluto ist.

Mit ein bisschen Rumklicken bekommt man relativ große Bilder.

Der Abstand zur Sonne beträgt jetzt 4,5 Mrdkm, der zu Pluto noch etwas mehr als 400 Miokm.

[Thomas W. Riker]

New Horizons ist jetzt 30,00 AU oder 4,4874 Milliardenkm von der Sonne entfernt, bei einer heliozentrischen Geschwindigkeit von 14,70 km/s.
Bis zum Neptun-Orbit sind es noch 25 Tage oder ca 32 Millionenkm bzw 0,21 AU und bis Pluto noch 2,78 AU oder 415,9 Millionenkm.

[Thomas W. Riker]

Vor 2 Tagen feuerten die Motoren von NH rund 88 sec lang und erhöhten die Geschwindigkeit um 2,4 mph oder 1,07 m/s, wobei 250g von 53kg Treibstoff verbraucht wurden. Ohne diese Maßnahme wäre NH bei Pluto 36 min später als geplant angekommen.

New Horizons Web Site

Bis zum Erreichen der Umlaufbahn des Neptuns sind es noch 38 Tage. Bei 1,271 Miokm/d sind dies noch rund 48 Miokm oder 0,32 AU.
Der Abstand beträgt zur Sonne 29,89 AU, die heliozentrische Geschwindigkeit beträgt 14,71 km/s und der Abstand von Pluto 2,88 AU, wobei die Näherungsgeschwindigkeit zu Pluto ca 0,9 km/s geringer ist als die heliozentrische Geschwindigkeit.

[Thomas W. Riker]

Jetzt ist N.H. nur noch 3 AU von Pluto entfernt und gestern begann die intensive Suches des Hubble ST nach KBOs auf der Route von N.H. nach dem Vorbeiflug am Pluto-System.

Bei Voruntersuchungen hat das Hubble ST 2 KBOs in 4 Mrd Meilen, also 6,4 Mrd km Entfernung gefunden, also etwa in einer Entfernung von 2 Mrd km von N.H., was bei der jetzigen Geschwindigkeit 4,3 Jahre Flugzeit bedeuten würde, wenn die beiden Körper auf der Flugroute wären.

1110113Y und 0720090F haben mag 26,8 und mag 27,3.
Sie haben wohl Durchmesser von ca. 30km.

HubbleSite - NewsCenter - Hubble to Proceed with Full Search for New Horizons Targets (07/01/2014) - Introduction

[Thomas W. Riker]

Warum - ist NewHorizons in der Nähe der Lagrange-Punkte von Neptun?

NH durchquert am 24.08.2014 L5, kann man anhand der Grafik in der HP (Where is New Horizons now?) gut abschätzen. Der einzige bisher bekannte L5-Trojaner des Neptun, 2008LC18, ist allerdings, wohl wegen der Bahnneigung von 27,5° zu weit weg, obwohl er erst 2011 die Ekliptik kreuzte. Man erhofft dort einige Trojaner um 80km Durchmesser, hat aber nichts gefunden, da die Milchstraße im Hintergrund sowohl das Auffinden von Trojanern als auch TNOs erschwert.

Trojaner (Astronomie) ? Wikipedia

dort auch llink zu 2008LC18

[Bynaus]

Die Untersuchung von Neptun-Trojanern

Warum - ist NewHorizons in der Nähe der Lagrange-Punkte von Neptun?

[Thomas W. Riker]

Heute ist NH 29,69 AU von der Sonne entfernt und 3,07 AU von Pluto, wobei sich Pluto in den 385 Tagen bis zur Ankunft von NH noch etwas von der Sonne entfernen wird.
Die heliozentrische Geschwindigkeit beträgt noch 14,72 km/s, die Näherungsgeschwindigkeit zu Pluto 13,818 km/s.

Da bisher noch kein TNO für die Zeit nach dem Pluto-Transfer gefunden wurde, wird das Hubble ST die Suche unterstützen.
Außerdem findet z.Z. der letzte jährliche Checkout statt, bevor etwa ab Anfang 2015 aus einer Entfernung von ca 1,5 AU die Untersuchungen des Pluto-Systems beginnen.
Die Untersuchung von Neptun-Trojanern fällt wohl mangels eines interessanten Objektes sowie zur Schonung der Ressourcen aus.

Näheres dazu:
New Horizons Web Site

[Bynaus]

Hat da jemand eine Erklärung

Kinetische Energie -> Potentielle Energie. Die Sonde wird langsamer, weil sie aus dem Gravitationstrichter der Sonne hinaussteigt.

[Thomas W. Riker]

Noch 3,25 AU and counting.
Okay, das ist nichts Besonderes.

In einem anderen Forum bin ich darauf gestoßen worden, dass NH bei der Pluto-Passage satte 10.000 km/h langsamer sein soll: 43.000 Km/h gegenüber ~ 53.000 km/h z.Z.
Das wären dann statt jetzt 14,74 km/s nur noch 11,94 km/s.
Bei der jetzigen Verlangsamungs-Tendenz würde ich schätzen, dass es noch 14,4 km/s oder etwa 51.800 km/h und im Schnitt 1,2 miokm/d für die 486 Miokm Luftlinie wären.
Hat da jemand eine Erklärung

[Thomas W. Riker]

Ab heute sind es nur noch 3,50AU ~ 524,2 Miokm und 439 Tage bis zum Pluto.
Und man glaubts es kaum [Ironie], Die heliozentrische Geschwindigkeit ist auf 14,75 km/s gesunken.
Nach jetzt 3022 Tagen beträgt die Entfernung zur Sonne 4373,2 Miokm ~ 29,23 AU
Wegen des Swingbys am Jupiter beträgt die Gesamtstrecke 4691 Miokm, also 31,36 AU.

Evtl wird NH auch relativ nahe an Neptun-Trojanern vorbeifliegen.
Bis zum Neptunorbit sind es nur noch 117 Tage, also etwas mehr als eine AU.

[Thomas W. Riker]

Danke für Eure Antworten!
Ein Problem ist auch, dass die Geschwindigkeitsangabe bei pluto.juapl.edu nur auf 10m/s genau ist. Jetzt sind es ca 12 Tage mit 14,76 km/s Entfernungsgeschwindigkeit von der Sonne.
Im wiki-Artikel ist noch ein live-Ticker:

http://www.yaohua2000.org/cgi-bin/New Horizons.pl

Von dort habe ich ein paar Daten:

25.04.2014, 21:55
Distanz Sonne: New Horizons 4367,2 Miokm
Heliozentrische Geschwindigkeit: 14,78987 Km/s (also auf den cm genau)
Distanz New Horizons: Pluto 529,8 Miokm
Näherungsgeschwindigkeit: 13,83104

26.04.2014, 11:20
Sonne: NH 4367,9 Miokm
Hel. Geschw. 14,78983
NH: Pluto 529,1 Miokm
Näherungsgeschw 13,84149 km/s

Die hel. Geschw. und die Näherungsgeschw. differieren um ca 1 km/s, da sich der Pluto seit seinem Perihel beständig von der Sonne entfernt. Pluto hat eine Orbitalgeschwindigkeit von rund 4 km/s (Erde rund 30 km/s).

NH soll ja nach dem Besuch bei Pluto, wenn möglich, noch "nahe" an 1 oder 2 KBOs vorbeifliegen.
Zu bereits bekannten KBOs in dieser Region des Sonnensystems gibt es eine Animation:

New Horizons Mission: Kuiper Belt Fly-Through on Vimeo

Ein Vergleich der Bahnen der Pioneers, Voyagers und NHs:

http://www.plutoidenpages.eu/index.php?page=330&printview=1

Voyager 1 näherte sich im Januar 1986 dem Pluto bis auf 1,58 Mrdkm (10,56 AU).
Seit dem 2143. Flugtag, dem 04.12.2011 ist New Horizon dem Pluto näher.

1991 durchquerte Pioneer 11 den Neptun-Orbit relativ nahe an der Position, an der es NH tun wird.

Und noch ein paar Daten der 4 Vorgänger-Sonden vom März 2014 im Vergleich mit NH:

Voyager 1
Start 05.09.77 Entfernung 127 AU, Geschindigkeit 16,944 km/s ~ 3,6 AU/Jahr
Pioneer 10
Start 03.03.72 Entfernung 111 AU, Geschwindigkeit 12,04 km/s ~ 2,54 AU/Jahr
Voyager 2
Start 20.08.77 Entfernung 105 AU, Geschwindigkeit 15,451 km/s ~ 3,257 AU/Jahr
Pioneer 11
Start 06.04.73 Entfernung 89 AU, Geschwindigkeit 11,4 km/s ~ 2,40 AU/Jahr
New Horizons
Start 19.01.06 Entfernung 29 AU, Geschwindigkeit 14,76 km/s ~ 3,11 AU/Jahr

[Bynaus]

wenn die Sonne Pluto Wurzel(1.5e8) = ~12000 mal näher ist als der Sonne

Oh, ich seh grad - das sollte natürlich heissen: "wenn die Sonde Pluto Wurzel..." Falls sich jemand gewundert hätte.

[Spocky]

Hm, bei einem Massenverhältnis von 333'000/0.00218 = 1.5e8 sollte das "Gleichgewicht" der Kräfte dann auftreten, wenn die Sonne Pluto Wurzel(1.5e8) = ~12000 mal näher ist als der Sonne, oder dann, wenn sich die Sonde Pluto auf 480'000 km genähert hat. Erst dann überwiegt die Gravitation von Pluto.

Danke fürs Nachschauen und Rechnen. Ich hatte mich auch anhand der Zahlen schon gewundert, war dann aber auch zu faul, bzw. hatte zu wenig Zeit, um das alles selbst rauszusuchen.

[Bynaus]

Damit wird die Sonde offensichtlich stärker von Pluto als von der Sonne angezogen.

Distanz zur Sonne 29,14 AU, Distanz zu Pluto 3,59 AU.

Hm, bei einem Massenverhältnis von 333'000/0.00218 = 1.5e8 sollte das "Gleichgewicht" der Kräfte dann auftreten, wenn die Sonne Pluto Wurzel(1.5e8) = ~12000 mal näher ist als der Sonne, oder dann, wenn sich die Sonde Pluto auf 480'000 km genähert hat. Erst dann überwiegt die Gravitation von Pluto.

Die konstante Geschwindigkeit kommt wohl einfach davon, dass die Geschwindigkeit jetzt nur noch sehr langsam in Richtung "hyperbolischem Überschuss" fällt, also der Geschwindigkeit, die NH in unendlicher Enfernung von der Sonne hätte. So langsam, dass die letzte Ziffer sich schon seit ein paar Tagen nicht mehr verändert hat. So wird das nun weiter gehen: bloss die Zeitdauer, bis die Geschwindigkeit auf die jeweils nächsttiefere Ziffer an der letzten genannten Stelle fällt (also 14.75, dann 14.74 etc.), wird immer länger dauern. Aber mit der Annäherung an Pluto hat das nichts zu tun (ok, ein paar Tage vor der Begegnung wird die Geschwindigkeit wieder etwas zunehmen).

Ich bin jetzt gespannt, ob N.H. durch Pluto beschleunigt wird.

Bestimmt - beschleunigt, und dann wieder gebremst (was auch eine Beschleunigung ist). Ob netto was übrig bleibt, hängt von der Geometrie der Begegnung ab, aber so lange NH den Pluto nicht exakt auf der Pluto-Sonnenlinie und durch das Massezentrum Plutos fliegend passiert , sollte sich eigentlich ein kleiner Netto-Überschuss bzw. ein kleines Netto-Defizit an Geschwindigkeit aus der Begegnung ergeben.

[Thomas W. Riker]

Seit ein paar Tagen hat New Horizons mit 14,76 km/s eine konstante Geschwindigkeit, nachdem die Sonde beim Jupiter-Swingby ihre Höchstgeschwindigkeit von 23 km/s hatte.
Damit wird die Sonde offensichtlich stärker von Pluto als von der Sonne angezogen.
Distanz zur Sonne 29,14 AU, Distanz zu Pluto 3,59 AU.
Ich bin jetzt gespannt, ob N.H. durch Pluto beschleunigt wird.