Od lat astronomowie byli nieusatysfakcjonowani stanem wiedzy na temat warunków panujących na krańcach Układu Słonecznego. Względy polityki amerykańskiej wobec NASA nie pozwoliły dotąd na wysłanie mechanicznej sondy w te rejony. Projekt wymyślony już dość dawno, odkładany był na bliżej nieokreślony czas.

„Często powtarzam, że łatwiej lecieć na kraniec Układu Słonecznego niż wydostać się z Waszyngtonu„, mówi Alan Stern, kierownik-badacz (lub jak mówi o sobie sam – „podżegacz”) misji New Horizons. „Droga do realizacji projektu była długa. Zaczęliśmy w 1988 roku jako [luźna] społeczność naukowa„. Potem droga do wystrzelenia sondy nie była usłana różami. Zdarzało się wiele odwołań misji, wypadków, a także złe kierownictwo. Jak dodaje Stern – „Kiedy brałem sie za tę robotę dawno temu, myślałem, że to łatwe. Bo cóż to za sztuka? Okrywanie kosmosu, to odkrywanie kosmosu, nie byliśmy na Plutonie, więc jest to dobry pomysł na misję badawczą. No to lecimy… i zabrało to nam piętnaście lat„.

Wielki upór zwolenników projektu i ogromne poparcie amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk Ścisłych, wymieniającej w 2002 roku misję sondy na Plutona jako priorytet (na najbliższe dziesięciolecie), spowodowały, że kongres musiał ostatecznie przyznać pieniądze z budżetu.

„Kiedy Narodowa Akademia Nauk Ścisłych wpisała misję na Plutona na pierwszym miejscu, wszystkie przeszkody zniknęły” – mówi Stern – „szkoda tylko, że zajęło to tyle lat, ale dla naukowca to bardzo krzepiące, że polityka odpowiada na zapotrzebowania nauki„.

Dziś statek New Horizons, kosztujący 675 milionów dolarów, czeka na wyrzutni aby w przyszłym tygodniu znaleźć się w przestrzeni kosmicznej. Kiedy dotrze do celu, wówczas zbada Plutona i obiekty Pasa Kuipera, czyli kawałki planeternego gruzu nietknięte od czasu ery formacji planet.

Jak mówi Bonnie Buratti, członek zespołu badawczego New Horizons – „Pytania stawiane przez naukę dają motywację. Nauka zawsze napędza działanie. To zwykła rzecz wysłać coś na Plutona, ale wysyłamy to dlatego, że nauka zadaje nam pytania. Prawdopodobnie najbardziej podstawowe pytanie brzmi: co Pluton może nam powiedzieć o pochodzeniu Układu Słonecznego? Czy może nam powiedzieć cokolwiek o pochodzeniu życia?„.

Pluton krąży wokół Słońca ponad trzydzieści razy dalej niż Ziemia, otrzymuje tylko 0,06% światła jakie otrzymuje Ziemia, a na jego powierzchni panuje temperatura tylko 40 stopni wyższa od zera absolutnego. Od czasu odkrycia w 1930 roku, Pluton wciąż pozostaje „wyrzutkiem” nie klasyfikującym się ani jako skalista planeta typu ziemskiego, ani jowiszowy gazowy olbrzym. Niepokorna mała planeta krąży po spłaszczonej i dość nachylonej orbicie i kpi sobie z porządku w jakim krążą pozostałe planety. Z tego powodu niektórzy uważają ją za planetoidę.

W ostatnich latach to odstępstwo Plutona od reszty planet okazało się czubkiem kosmicznej góry lodowej: Pluton jest jednym z mnóstwa ciał znajdujących się w tzw. Pasie Kuipera. Zaś obiekty Pasa Kuipera to okno dające widok na wczesny Układ Słoneczny. To szansa na ujrzenie odległych ciał w formie takiej, jaką miały już około czterech miliardów lat temu, gdy Układ Słoneczny się formował.

Wystrzelenie sondy New Horizons nastapi już niedługo, bo 17 stycznia tego roku. Wówczas rakieta Lockheed Martin Atlas 5 wyśle tę maleńką sondę w rejs w kierunku Jowisza. W 2007 roku sonda dotrze do Jowisza i otrzyma od niego tzw. „kopniak grawitacyjny”, który ją przyspieszy. Spotkanie z Plutonem nie nastąpi wcześniej niż latem 2015 roku, więc statek New Horizons czeka jeszcze długa „żegluga” po pustej przestrzeni.

Wyniesienie statku New Horizons na początku 2006 roku to ostatni moment by zagwarantować powodzenie misji. Można wtedy jeszcze użyć Jowisza do przyspieszenia sondy. Podróż w linii prostej byłaby kilka lat dłuższa, czego uczeni chcą koniecznie uniknąć. Pluton obecnie oddala się od Słońca na swej wydłużonej orbicie i jego cienka atmosfera po 2015 roku może całkiem sie zmrozić i opaść na powierzchnię, co uniemożliwi jej zbadanie.

Jak mówi Stern – „Gdy Pluton oddala się od Słońca, robi się tam zimniej i atmosfera opada jak śnieg. Właściwie, to spodziewamy się, że za dwadzieścia lat nie będzie już tam możliwości zbadania atmosfery. Więc prowadzimy wyścig z czasem, żeby mieć pewność, że zdążymy zbadać tę okresową atmosferę„.

Jak dodaje Hal Weaver, naukowiec uczestniczący w projekcie – „Pluton ma bardzo tajemniczą atmosferę. Jest trochę podobna do ziemskiej, z czasów formacji Ziemi. Część cząsteczek ucieka z górnych partii atmosfery w przestrzeń kosmiczną. Specjalne instrumenty na pokładzie statku schwytają takie cząstki, więc będziemy wiedzieli co właściwie ucieka i w jakiej ilości. Stąd będziemy wnioskować jak formują się i ewoluują atmosfery planetarne„.

Badanie atmosfery to tylko jeden z wielu punktów na liście badań podczas przelotu sondy w pobliżu Plutona. Sesja obserwacyjna rozpocznie się trzy miesiące przed dotarciem do Planety, dopiero wówczas warunki obserwacyjne staną się lepsze od tych jakie posiada Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Czas najintensywniejszych badań nastąpi gdy sonda zbliży się na około 9600 km do Plutona i przyspieszając do 14 km na sekundę minie Plutona i Charona, czyli jego (stosunkowo) wielki księżyc.

„Większość danych pobierzemy podczas najbliższego przejścia przy Plutonia i Charonie, co potrwa około 36 godzin„, mówi David Kusnierkiewicz, inżynier sytemowy misji New Horizons.

New Horizons, statek z zasilaniem jądrowym, posiada zestaw siedmiu Wyposażenie New Horizons gotowe„>instrumentów. Wchodzą w to kamery, spektroskopy i mierniki cząstek. Instrumenty te sfotografują obraz planety i księżyców (tworząc także obraz trójwymiarowy), zbadają ich skład chemiczny, zmierzą skład i ilość cząsteczek uciekających z atmosfery Plutona a także poszukają nowych księzyców i ewentualnych pierścieni.

„Gdy osiągniemy Plutona będziemy fotografować wszystko w jego układzie w wysokiej rozdzielczści. Najlepsze co możemy teraz zrobić za pomocą Hubble’a to 400 lub 500 kilometrów na piksel. [To mniej więcej tak jakby włożyć Polskę w jeden piksel]. Zmienimy to, zmapujemy wszystko co będzie oświetlone z dokładnością jednego kilometra na piksel„, mówi Stern.

Sokole oko kamery na sondzie sfotografuje wybrane obszary z dokładnością od 25 do 50 metrów na piksel, by odsłonić niektóre szczegóły powierzchni. Potem uczeni spróbują powiązać z tymi obrazami dane zebrane ze spektrometru, w celu znalezienia zależności między składem i wyglądem powierzchni.

Jak tłumaczy Weaver – „Jesteśmy wyposażeni w spektrometry mierzące skład atmosfery, jej strukturę i strukturę powierzchni, więc mierzymy nie tylko całość. Możemy oddzielnie pomierzyć każdy piksel obrazu na powierzchni. Spodziewamy się milionów widm, które potem odwzorujemy na powierzchni. [Poszukamy odpowiedzi] jak wyglądają obszary polarne w porównaniu z obszarami ciemnymi, jak wyglądaja kratery odsłaniające nieco wnętrze planety, jak w wysokiej rozdzielczości wyglądaja [spodziewane] urwiska odsłaniające warstwy skorupy. [Poza tym] jest mnóstwo interesującej materii organicznej. Część tej materii sublimuje. Potem zależnie od pory dnia i „pogody” resublimuje i osadza się na powierzchni w postaci bardzo jasnego szronu. Chcemy zbadać rozkład tego szronu, aby dowiedzić sie czegoś o porach roku i pogodzie na Plutonie w sposób taki jak robiono to na innych planetach. To bedzie pierszy krok by dokładnie opisać Plutona„.

Ostatnie Czwórka do brydża, czyli nowe księżyce Plutona„>odkrycie dwóch małych księżyców Plutona przez teleskop Hubble’a dodaje misji nowej dynamiki. Zostały one odkryte podczas ośmiominutowej ekspozycji na Plutona, jako małe błyski światła i otrzymały tymczasowe oznaczenia S/2005 P1 i S/2005 P2. Jak twierdzi Weaver, istnieje możliwość dość bliskiego przelotu w okolicy jednego z małych księżyców, być może przed spotkaniem z Plutonem. Jednym z celów New Horizons było szukanie nowych księżyców; odkrycie Hubble’a skomplikowało program misji w tym zakresie.

Po minięciu układu Plutona statek New Horizons zacznie zagłebiać się bardziej w Pas Kuipera. W planach jest przy do jednym z mniejszych ciał tego obszaru. Jak dodaje Buratti, chcemy dowiedzieć się czegoś o obiektach Pasa Kuipera nie tylko jako o klockach z których powstał Układ Słoneczny. Ciała z Pasa Kupiera, które przedostały sie do wewnętrzych obszarów Układu Słonecznego i stały się krótkookresowymi kometami, mogły przynieść wodę i związki bogate w wegiel. Mogła to być iskra inicjująca powstanie życia. „Wiemy, że powstało życie na Ziemi, ale właściwie nie wiemy dokładnie jak. Wiemy, że musiały się pojawić cząsteczki bogate w węgiel, wodór, azot i tlen. Ta skomplikowana praorganiczna mieszanka musiała się jakoś dostać na Ziemię z zewnątrz, ponieważ na Ziemi było wtedy za gorąco na jej powstanie. Wiemy, że ośrodek międzygwiazdowy z którego uformowało się Słońce jest bogaty w cząstki organiczne. Przypuszczamy, że te cząstki skupiły się daleko od Słońca w kometach i przebiły się potem w obszary Ziemi. Tak wygląda mechanizm transportu prymitywnych związków organicznych z rubieży do wnętrza Układu Słonecznego„.

Statek New Horizons rozpocznie swą podróż w nieznane 17 stycznia 2006, czyli w przyszły wtorek o godzinie 19:24 naszego czasu.

„Cóż może być bardziej ekscytujące od odkrywania granic Układu Słonecznego? Całego niezbadanego obszaru Pasa Kuipera? W ogóle nie wiedzieliśmy że on istnieje w czasach gdy byłem dzieckiem. To jest granica i oto do czego zmierza program badań kosmicznych„, puentuje Stern.