La mission New Horizons qui survole actuellement la ceinture de Kuiper pourrait être confrontée à un changement de plan inattendu. La direction des missions scientifiques de la NASA sollicite des commentaires sur la transformation du vaisseau spatial en une sonde scientifique héliosphérique. La mauvaise nouvelle est que l’agence veut le faire beaucoup plus tôt que prévu par les planificateurs de mission. Si cela se produit, cela arrêtera toute exploration planétaire planifiée d’objets dans ce régime lointain du système solaire.
Les changements proposés par la NASA sont une surprise puisque le vaisseau spatial continue d’effectuer des observations d’objets de la ceinture de Kuiper. Et, il a récemment reçu une très bonne revue scientifique de haut niveau. Ce rapport indiquait, “C’est probablement le seul vaisseau spatial que les humains enverront à travers le système solaire externe pendant au moins 20 à 30 ans. Les investigations proposées sont renforcées par la position unique de cet atout.
Plus d’études sur la ceinture de Kuiper
À ce jour, la mission continue d’atteindre ses objectifs scientifiques prévus dans l’exploration planétaire. “Nous effectuons une variété de recherches scientifiques sur la ceinture de Kuiper, notamment en traçant la distribution de la poussière des KBO en collision beaucoup plus loin que jamais auparavant”, a déclaré le chercheur principal Alan Stern. «Nous étudions de nouveaux KBO plus éloignés à partir d’angles et de distances plus proches que vous ne pouvez pas obtenir de la Terre pour déterminer leurs propriétés de surface, leur nombre de satellites et leurs formes, des choses qui ne peuvent être bien faites que par un vaisseau spatial dans la ceinture de Kuiper. . Et bien sûr, nous sommes à l’affût d’une nouvelle cible de survol si on peut en trouver une.
Stern souligne que la mission a, jusqu’en 2022, observé et caractérisé 36 objets de la ceinture de Kuiper. De plus, il a étudié plusieurs planètes naines depuis son point de vue unique dans la Ceinture. Les données de ces observations aident à calculer les formes, les orbites et les textures de surface de ces corps très éloignés.
Ce que les équipes scientifiques ont découvert jusqu’à présent aidera à imposer des contraintes importantes sur les mécanismes de formation de KBO. Les observations futures devraient également aider les équipes à comprendre les processus à l’origine de l’évolution de la surface et des différences de composition entre les différents KBO.
S’appuyer sur les observations New Horizons de Pluton et d’Arrokoth
La science continue également de découler des découvertes antérieures de la mission, comme indiqué lors de la conférence sur les sciences lunaires et planétaires de mars. Par exemple, l’équipe a peut-être compris comment l’objet primitif de la ceinture de Kuiper Arrokoth s’est formé par accrétion douce. Ils ont également suivi le phénomène d’errance polaire sur Pluton. Il s’avère que la caractéristique de surface Sputnik Planitia peut jouer un rôle.
Le vaisseau spatial est bien placé pour “regarder en arrière” et capturer des vues d’Uranus et de Neptune. Ces observations seront effectuées en tandem avec le télescope spatial Hubble. De plus, New Horizons poursuivra ses études prévues sur l’héliosphère. Enfin, il continuera à cartographier le fond cosmique en lumière optique et ultraviolette. En d’autres termes, le vaisseau spatial a beaucoup à faire dans les domaines de l’astrophysique, de la cosmologie et des sciences du système solaire.
Recherche de la cible suivante
Depuis la rencontre avec Arrokoth, l’équipe est à la recherche d’une autre cible de survol. Selon Stern, cela a été une recherche intense. « Nous sommes deux fois plus éloignés de la Terre que lorsque nous avons trouvé Arrokoth, ce qui rend les cibles que nous recherchons seize fois plus éloignées. Donc, la recherche est beaucoup plus difficile », a-t-il déclaré. “C’est la seule chance que nous ayons de faire de la science sur la ceinture de Kuiper depuis des décennies et nous avons besoin de temps pour trouver la prochaine cible.”
Cette chasse utilise un équipement amélioré sur des télescopes au sol et tire également parti d’un logiciel d’IA d’apprentissage automatique. Le télescope Subaru à Hawaii a un nouveau filtre à haut débit sur son appareil photo numérique géant Hyper Suprime-Cam. La mission a acheté ce filtre pour l’utiliser dans la recherche. L’instrument Dark Energy Camera de l’Observatoire interaméricain de Cerro Tololo au Chili est un autre outil de la chasse. Ces installations devraient pouvoir trouver ce qui équivaut à une aiguille dans la botte de foin de la ceinture de Kuiper.
Si l’équipe trouve un objet le long de la trajectoire de New Horizons, elle accélérera la planification de ses observations. Et, bien sûr, ils utilisent les caméras du vaisseau spatial pour aider à la recherche d’autres possibilités de survol.
Modifications proposées par la NASA
Alors, compte tenu des succès actuels, pourquoi la NASA cherche-t-elle à abandonner la science planétaire en utilisant New Horizons ? Les premiers indices sur ce changement proposé sont venus lorsque l’agence a fait savoir que la mission prolongée actuelle se terminerait le 1er octobre 2024. À l’origine, l’équipe avait demandé un financement pour poursuivre la science de la ceinture de Kuiper jusqu’en 2025. Cependant, en mai 2022, la NASA a informé le équipe de la réduction à seulement deux ans d’exploration supplémentaire. L’équipe travaille pour récupérer la troisième année. Ceci est important car la mission traversera la ceinture de Kuiper jusqu’en 2027-2028 au moins. Cela donne beaucoup de temps pour faire plus de sciences planétaires.
D’autres indices de changements possibles sont venus dans une autre suggestion de la Direction des missions scientifiques (SMD) de la NASA. Celui-ci consiste à déplacer la mission de la section Sciences planétaires vers la division Héliophysique de l’agence. SMD a également émis une demande d’information (RFI) le 15 mars 2023. Elle déclare : “SMD étudie si les équipes scientifiques intéressées ont un ensemble d’objectifs scientifiques à proposer à la NASA pour l’utilisation de la mission au-delà de FY24. Le but de cette RFI est d’évaluer le niveau d’intérêt de la communauté scientifique au sens large pour la poursuite de la prochaine phase de leadership scientifique pour la mission, et d’estimer les coûts annuels appropriés.
La demande de SMD pour la contribution de la communauté scientifique au sens large semble axée sur ce qu’il faut faire de la mission (et de son équipe) maintenant que les survols de Pluton et d’Arrokoth sont terminés. Il ne reconnaît pas que New Horizons n’a pas terminé son étude de la ceinture de Kuiper. De plus, il y fait toujours activement de la science planétaire.
Présentation des changements
Lors d’une session de questions-réponses du SMD le 6 avril, la directrice de la Division des sciences planétaires, Lori Glaze, a reconnu la proposition d’extension de mission pour les opérations au-delà de l’exercice 2024. Elle a également noté qu’elle avait reçu un bon examen de haut niveau en tant qu’approche multidisciplinaire pour la science planétaire. , astrophysique et héliophysique.
Glaze a déclaré: «[The review] dit que la probabilité d’un retour scientifique supplémentaire pour la science planétaire avec le vaisseau spatial New Horizons diminue rapidement et qu’il y a très peu de science planétaire supplémentaire que nous pouvons tirer du vaisseau spatial. Glaze a également souligné que les divisions d’astrophysique et d’héliophysique ont évalué le même examen. “Ils ont identifié une science héliophysique importante qui pourrait être réalisée à partir de cet endroit unique du système solaire”, a-t-elle déclaré.
La critique à laquelle elle se réfère dit quelque chose de légèrement différent. Il indique qu’il est peu probable que les études KBO proposées dramatiquement améliorer l’état des connaissances. C’est une déclaration que certains planétologues ont qualifiée d’hypothèse naïve. Mais, ça fait pas dire spécifiquement qu’il y a très peu de sciences planétaires à gagner. Il poursuit également en soulignant qu’une mission prolongée soutiendrait toutes les sciences planétaires, ainsi que les objectifs astrophysiques et héliophysiques décrits dans l’enquête décennale de 2003.
Tronquer une précieuse science planétaire ?
Malgré les critiques favorables et les réalisations de la mission, le plan proposé pour arrêter brusquement de faire de la science planétaire avec New Horizons et la transformer en une mission héliosphérique sera dévastateur. Selon Stern, si une nouvelle prolongation n’est pas accordée, cela équivaut à une troncature de la science planétaire New Horizons Kuiper Belt des années trop tôt.
“New Horizons est un trésor national”, a-t-il déclaré. ” “Nous n’obtiendrons jamais une autre extension de la ceinture de Kuiper si elle va à la division héliophysique. À l’heure actuelle, nous devons exploiter cette mission pour chaque élément scientifique planétaire et en particulier de la ceinture de Kuiper que nous pouvons obtenir pendant que nous sommes encore dans la ceinture de Kuiper.
Historiquement, l’exploration de ce régime du système solaire est venue d’une recommandation primordiale du Planetary Decadal Survey de 2003. Il a recommandé une mission d’exploration de la ceinture Pluton-Kuiper comme moyen d’étudier l’histoire du système solaire, les substances volatiles et les matières organiques dans le système solaire. Le rapport d’enquête indiquait spécifiquement que “la valeur de KBP augmente à mesure qu’il observe plus de KBO et étudie la diversité des propriétés”.
Il souligne en outre que “l’enquête SSE prévoit que les informations renvoyées par cette mission pourraient conduire à un nouveau paradigme pour l’origine et l’évolution de ces objets et leur importance dans l’évolution des objets dans d’autres parties du système solaire”.
Cette enquête a conduit à la création de la mission New Horizons sur Pluton et la ceinture de Kuiper. Ses principaux objectifs étaient de faire autant de science planétaire que possible dans la Ceinture. Il comprenait également des composants héliophysiques et astrophysiques robustes depuis le début. Jusqu’à présent, il a accompli tous ces types d’observations et plus encore.
Qu’est-ce qui est perdu si la mission New Horizons KBO est raccourcie?
Selon Mark Sykes, scientifique planétaire et PDG et directeur du Planetary Science Institute, la perte potentielle de science planétaire de New Horizons est un gros problème. “Il dispose d’une collection d’instruments et d’une équipe qui opère maintenant et qui connaît le mieux comment ils fonctionnent, leurs sensibilités, etc.”, a-t-il déclaré. “New Horizons est la seule opportunité que nous ayons d’étudier ces objets dans leur état primordial dans la région où ils ont résidé figés pendant l’âge du système solaire.”
“Il y a quatre ans, New Horizons a survolé le premier objet de ce type jamais vu, Arrokoth”, a-t-il déclaré. « La chose la plus importante que la NASA puisse faire maintenant est de faire tout son possible pour trouver une deuxième cible à laquelle New Horizons pourra passer. C’est le seul moyen d’obtenir un indice sur la diversité physique de ces objets, ce qui aurait un impact considérable sur notre compréhension de la formation et de l’évolution du système solaire.
Sykes souligne que la recherche d’une cible de survol est à haut risque. «Il se peut qu’il n’y ait pas de cible suffisamment proche de la trajectoire de vol de New Horizons. Mais, le retour sur investissement très élevé et le coût marginal de l’effort sont infimes par rapport au milliard de dollars déjà investi par les contribuables dans cette mission, a-t-il déclaré. “Pendant qu’ils chassent, de nombreuses observations planétaires, astrophysiques et héliophysiques uniques peuvent être faites. Ne pas faire ces observations, ne pas faire d’effort en planétaire, ainsi qu’en astrophysique et en héliophysique avec tout ce que ce vaisseau spatial peut faire, pour moi, est un crime.
Sykes a également souligné que la position du vaisseau spatial dans la ceinture de Kuiper offre le regard le plus unique sur la répartition de la poussière là-bas. C’est parce que ça prend sur place des mesures. “La poussière vous dit quelque chose sur l’environnement de collision là-bas et fournit une contrainte vraiment importante en termes de ce qui se passe”, a-t-il déclaré.
Et après?
Pour l’instant, New Horizons n’a pas encore été retiré du portefeuille des sciences planétaires. La NASA sollicite toujours l’avis du communauté scientifique élargie sur le déménagement proposé. La RFI se termine le 17 avril.
L’équipe de New Horizons travaille à l’extension de la composante planétaire. Ils veulent également garder en place des scientifiques de mission expérimentés. Bien que la RFI ne l’indique pas directement, le libellé semble suggérer que la Direction de la mission scientifique cherche à remplacer l’équipe scientifique actuelle par de nouveaux groupes de scientifiques qui proposeront la science héliophysique pour le vaisseau spatial à l’avenir. Ces chercheurs ne seraient pas aussi familiers avec les instruments de la mission.
Quelque chose comme ça n’a jamais été fait à aucune équipe de vaisseau spatial auparavant, a déclaré Stern. Il craint que si de nouvelles personnes sont amenées à diriger la mission, l’équipe actuelle sera envoyée faire ses valises, sans financement et sans affiliation avec le vaisseau spatial qu’elle a travaillé à construire, lancer et exploiter. Et la perte pour la science est incalculable.
“S’ils l’arrêtent en tant que mission planétaire, ce sera la fin de l’exploration de la ceinture de Kuiper pendant plusieurs décennies”, a-t-il déclaré. “Nous couper prématurément est exactement contraire à ce que recommandait l’enquête décennale.”
Défis de la mission planétaire
Ce défi lancé à New Horizons et à son équipe scientifique se déroule dans un contexte de gros problèmes budgétaires à la NASA. À titre d’exemple, l’agence est aux prises avec des retards dans la mission phare Mars Science Return. On parle de le descoper pour économiser de l’argent. La mission Veritas vient d’être retardée de trois ans. Cela est dû en grande partie à des problèmes techniques, ainsi qu’aux besoins de financement pour d’autres missions.
Les contraintes budgétaires ne devraient pas faire partie de la situation de New Horizons, selon Stern. “Notre demande de budget pour une autre extension de mission est d’environ 10 millions de dollars”, a-t-il déclaré. C’est un montant que l’équipe a demandé pour rétablir le financement de l’exercice 2025 que la NASA a retiré. Il a comparé cela au budget scientifique global de la NASA d’un peu moins de 8 milliards de dollars. “C’est une goutte d’eau dans l’océan pour l’incroyable retour scientifique que nous espérons toujours obtenir.”
Pour plus d’informations
Page Missions Nouveaux Horizons
Demande d’informations : New Horizons Interstellar Mission (remarque : le lien peut expirer après le 17 avril)
Réponse de la NASA à l’examen principal de la mission planétaire 2022 (téléchargement PDF)
Nouvelles frontières dans le système solaire
Assemblées publiques communautaires SMD du 23 mars et du 6 avril 2023
