NASA's New Horizons passeert ruimterots in Kuipergordel

NASA's New Horizons-verkenner is tijdens nieuwjaarsnacht het object Ultima Thule gepasseerd, een ruimterots die zich op 1,6 miljard kilometer van Pluto bevindt en informatie kan opleveren over het ontstaan van planeten.

De fly by van New Horizons markeert een ontmoeting met het verst van de aarde verwijderde ruimteobject tot nu toe door de mens. NASA had de verkenner opdracht gegeven zijn camera's en sensoren op Ultima Thule te richten en is op het moment van schrijven in afwachting van de eerste signalen. Vanwege de afstand duurt het tien uur voordat die signalen de aarde bereiken.

Ultima Thule, oftewel 2014 MU69, werd in 2014 ontdekt met behulp van de Hubble-telescoop en bevindt zich op 6,4 miljard kilometer van de aarde in de zogenoemde Kuipergordel, de gordel van miljarden rotsen en ijsobjecten rondom het zonnestelsel. De grootte wordt geschat op 19 tot 32 kilometer in diameter. Onderzoek aan die objecten kan wetenschappers wellicht meer vertellen over het ontstaan van planeten en de omstandigheden bij de vorming van het zonnestelsel.

Zondag publiceerde NASA al een afbeelding van Ultima Thule, waaruit blijkt dat het waarschijnlijk om een langwerpig object gaat. Die foto was op 1,9 miljoen kilometer afstand genomen. Bij het passeren heeft New Horizons meer dan zeshonderd foto's gemaakt die meer duidelijkheid over de vorm van het object moeten geven.

De missie is aanzienlijk lastiger dan het passeren van Pluto in 2015, vanwege de kleinere omvang en de korte tijd waarin het bestaan van Ultima Thule nog maar bekend is. De kans bestaat zelfs dat New Horizons zijn instrumenten op een leeg stuk ruimte heeft gericht bij het voorbij vliegen. NASA houdt de komende dagen meerdere live-uitzendingen om de vorderingen bekend te maken.

Reacties (79)

[wica]

Scott geeft een goede uitleg, hoe moeilijk MU69 te detecteren was.
https://www.youtube.com/watch?v=ymJRlUQfPfQ

Verder wel gaaf, dat we daar vandaan foto krijgen.

Nu wordt het wachten op de 6GB aan data die de komende 20 maanden terug gestuurd wordt.

/edit, typo fix dank je @Jorgen

[Reactie gewijzigd door wica op 23 juli 2024 07:02]

[burne]

Nu wordt het wachten op de 6GB aan data die de komende 20 maanden terug gestuurd wordt.

Wordt het niet eens tijd dat ze in dat buitengebied breedband internet aan gaan leggen? 20 maanden wachten op een DVD aan data is toch wel erg bedroevend traag.

[slowdive]

De sonde heeft een zender van 12 Watt aan boord. Via een klein schoteltje van 2,1 meter wordt met een kiloBit (niet Byte) per seconde de data verstuurd in een smalle bundel van maximaal een paar graden, die 5 uur later op aarde aankomt en daar met de gigantische schotels van het Deep Space Network opgepikt.

Door dat het signaal zo zwak is vergeleken met de achtergrondruis, kan er maar met een lage bitrate verstuurd worden.

Met een grote energiebron aan boord kun je natuurlijk ook harder schreeuwen (electromagnetisch), maar dat heeft de sonde niet. Een kleine 'kerncentrale' verzorgt de energie voor alle systemen aan boord.
Het is al een klein wonder dat het lukt om dit signaal op te vangen...

[GeoBeo]

De sonde heeft een zender van 12 Watt aan boord. Via een klein schoteltje van 2,1 meter wordt met een kiloBit (niet Byte) per seconde de data verstuurd in een smalle bundel van maximaal een paar graden, die 5 uur later op aarde aankomt en daar met de gigantische schotels van het Deep Space Network opgepikt.

Door dat het signaal zo zwak is vergeleken met de achtergrondruis, kan er maar met een lage bitrate verstuurd worden.

Met een grote energiebron aan boord kun je natuurlijk ook harder schreeuwen (electromagnetisch), maar dat heeft de sonde niet. Een kleine 'kerncentrale' verzorgt de energie voor alle systemen aan boord.
Het is al een klein wonder dat het lukt om dit signaal op te vangen...

Je vergeet nog even te vermelden dat het ding gebouwd is met 13 - 20 jaar oude telecommunicatie technologie (hij is in 2006 gelanceerd).

Toen "niemand" nog van Facebook gehoord had (6 miljoen gebruikers wereldwijd) en Whatsapp nog niet bestond.

Het jaar dat de eerste IPhone ooit aangekondigd werd en smartphones nog niet echt een ding waren.

[Reactie gewijzigd door GeoBeo op 23 juli 2024 07:02]

[BadRespawn]

Je vergeet nog even te vermelden dat het ding gebouwd is met 13 - 20 jaar oude telecommunicatie technologie (hij is in 2006 gelanceerd).

Als huidige technologie zou zijn gebruikt, zou de downlink niet veel sneller zijn geweest.

De beperking zit m vooral in het gewicht dat kan worden meegenomen, wat dat betreft is er de afgelopen decennia niet veel veranderd.

[wouterg00]

Nee, de elektronica en antenne wegen niet meer dan een paar kilo, dat is het probleem niet. De beperkende factor is energie. Voor een hogere bandbreedte heb je meer stroom nodig.

[Reactie gewijzigd door wouterg00 op 23 juli 2024 07:02]

[BadRespawn]

Nee, de elektronica en antenne wegen niet meer dan een paar kilo, dat is het probleem niet.

Ik zeg niet dat gewicht specifiek mbt antenne en elektronica een probleem is.

De beperkende factor is energie.

Meer energie betekent grotere en dus zwaardere zonnepanelen of RTG, maw: de beperking zit 'm in het gewicht.

Voor een hogere bandbreedte heb je meer stroom nodig.

De zender krachtiger maken is slechts één manier om bandbreedte te vergroten, en is precies niet wat bij NH aan de hand is: het zendvermogen van de Voyager probes is 23Watt, van New Horizons is het 12 Watt. Maar over vergelijkbare afstand is de datarate van NH wat hoger dan die van de Voyagers.
Andere manieren om bandbreedte te vergroten zijn betere protocols, ruisarmere ontvangers, en grotere (en dus zwaardere) antennes.

Antennes en de bijbehorende elektronica zijn de afgelopen decennia een stuk zuiniger geworden,

Zuinigheid is niet een factor mbt antennes (antennes zijn passieve componenten). Efficiëntie kan wel een factor zijn, maar niet bij het soort antennes dat wordt gebruikt in de ruimtevaart. Daarbij is hooguit een paar procent verlies, en afgezien van fractal antennes voor smartphones is er de afgelopen decennia niets veranderd aan antenne technologie.

Zuinigheid is in het algemeen wel een factor mbt elektronica, maar aan elektronica gebruikt bij radio techniek is niets wezenlijk veranderd sinds de jaren '90.

en de bandbreedte van recentere ruimtevaartuigen is dan ook een stuk hoger

Toename vd bandbreedte in de afgelopen decennia is vooral te danken aan upgrades van DSN (met name grotere schotel antennes), betere communicatie protocols en ruisarmere ontvangers.

[Balance]

Dus in werkelijkheid ~20 jaar, het ontwerp lag al jaren vast en toen is er ook al voor relatief conservatieve tech gekozen vanwege betrouwbaarheid.

[MenN]

Nee juist helemaal niet. New Horizons is juist niet conservatief gebouwd in ruimtevaart termen, maar ze hebben gepionierd met het goedkoper maken van de sonde door niet als eerdere nasa missies super duur ruimtevaart electronica te gebruiken, maar veel meer 'van de plank' oplossingen die het budget zo klein hebben gemaakt dat ze die missie überhaupt konden realiseren. Je wil niet weten hoeveel moeite het heeft gekost om een missie naar Pluto te krijgen.

Lees maar eens het geweldige boek hierover:
Chasing New Horizons: Inside the Epic First Mission to Pluto

[Reactie gewijzigd door MenN op 23 juli 2024 07:02]

[Leo. P. Klepper]

In de jaren '80 had ik het genoegen de Vandenberg Airforce base in California te bezoeken. Er was een ruimte die werd gebruikt als vluchtleidingscentrum voor o.a. NASA raketten. Het viel me op dat er veel oude techniek werd gebruikt en het niet zo hightech was als ik me had voorgesteld. Betrouwbaarheid van de techniek bleek leidend te zijn.

[hooibergje]

Als iets kapot gaat, duurt dat langer is dan wanneer je eventjes moet wachten.

[Leo. P. Klepper]

?

[hooibergje]

Geld is niet echt een issue. Er is geld zat voor ruimtevaart. Alleen wanneer iets in deep space stuk gaat, kan het jaren duren voordat je een vervanger hebt gestuurd. Als je echter iets degelijkers stuurt, en je een uurtje of wat moet wachten voordat je data binnen is, dan duurt dat veel minder lang.

[Sme4gle]

Geld is bij NASA wel degelijk een issue geloof ik, er wordt behoorlijk in het budget van NASA gesneden sinds de space race over is.

[hooibergje]

Ja, OK, nu wel. maar 20 jaar geleden, toen New Horizons werd ontworpen en gebouwd, was dat nog niet zo.

[Sme4gle]

Toen was dat ook al zo. met Neil Armstrong en Buzz Aldrin op de maan heeft USA de spacerace gewonnen. Daarna zijn ze behoorlijk gaan snijden in het budget

[DropjesLover]

Betrouwbaarheid van elektronica (chips), ja, maar voor de rest is gewicht het belangrijkste. Dan komt er wel snel hightech om te hoek kijken..

[Leo. P. Klepper]

Voor een vluchtleidingscentrum lijkt gewicht me geen issue te zijn, voor ruimtevaartuigen wel.

[ajolla]

spioneren is wat alleen de Russen en Chinezen doen.
De special Amerikanen pionieren daarentegen.

[MenN]

whahah epic typo fixed it, thx

[ajolla]

Bijna goed. In het Nederlands is pionieren met ie.

[MenN]

Het werd laat gister

[ajolla]

Ook een gelukkig nieuwjaar.

[GeoBeo]

Dus in werkelijkheid ~20 jaar, het ontwerp lag al jaren vast en toen is er ook al voor relatief conservatieve tech gekozen vanwege betrouwbaarheid.

Goed punt, aangepast.

[qbig1970]

Dit alles en de afstand! Miljarden kilometers overbruggen met "oude" technologie.

[hooibergje]

Nouja, aan het verzenden van radiosignalen is de laatste twintig jaar vrijwel niks veranderd.

[Arokh]

Het is toch echt ongelofelijk he :-) toch ook een gek idee eigenlijk. De opdracht is wellicht nog door Clinton goedgekeurd. Daarna 8 jaar Bush, dan 8 jaar Obama en nu Trump. Grote langdurige projecten waar zoveel mis kon gaan.

[SadisticPanda]

Ergens veel verder zit voyager 2 nu “noobs” te schreeuwen

[Extrema]

idd

[tw_gotcha]

Die twee dingen, dwz telecommunicatie op aarde en communicatie met zo'n sonde hebben denk ik bijna niks met elkaar te maken wat techniek betreft. Het opvangen en decoderen van dit signaal gaat natuurlijk met de techniek van nu, niet van 2006.

[burne]

De sonde heeft een zender van 12 Watt aan boord. Via een klein schoteltje van 2,1 meter wordt met een kiloBit (niet Byte) per seconde de data verstuurd in een smalle bundel van maximaal een paar graden, die 5 uur later op aarde aankomt en daar met de gigantische schotels van het Deep Space Network opgepikt.

Het is een rekensom. Hoeveel van je powerbudget (de RTG produceert geloof ik 140W) offer je op aan communicatie, en hoe groot is de schotel die je meeneemt? Hoe groter de schotel, hoe smaller de resulterende bundel en des te meer energie er op aarde aankomt. En meer energie is in dit geval een hogere bitrate. Voyager 1 en 2 zijn een stuk verder en hebben een vergelijkbare opzet voor communicatie en die zitten nu op bits per seconde, niet honderden bits per seconde.

Het is de reden dat NASA naar lasers kijkt. Met een schotel van 2 meter zit je met een bundel van 2 graden, en komt dus een minuscuul deel van die 12W aan op aarde. Met een laser die een bundel heeft waarvan de spreiding (divergentie) in duizendste graden gemeten wordt kun je veel meer energie in de antenne van je ontvanger krijgen en dus veel sneller communiceren. In juni 2019 gaat STP-3 gelanceerd worden en die heeft de eerste 'echte' laser-experimenten aan boord (LCRD), waarmee we (door de korte afstanden) live 4K streams uit ISS zouden moeten krijgen.

[Arokh]

ISS is dan ook echt krankzinnig dichtbij aarde natuurlijk. Als die techniek nou op dezelfde plek zou zijn als deze, is die laser dan nog zo goed? En als er een minieme afwijking is, kun je dan ook geen commando's meer geven?

[burne]

New Horizons is iets van 44 miljard kilometer van Aarde verwijderd. Ook een hele goede laser is een bundel van honderdduizenden kilometers breed geworden tegen de tijd dat 'ie hier is.

[Marty007]

Ze hebben lasers die enkele fotonen per keer kunnen verzenden. Dat zal dus nooit een bredere straal worden al ga je lichtjaren ver.

Het lijkt me dat een bedrijf als nasa hier echt wel over nagedacht heeft.
Een laser is geen lichtbron zoals een lamp.

[Fietsventje]

Er zijn wel degelijk fundamentele effecten die zelfs een laserstraal doen divergeren.

Als ik deze twee Wikipedia-lemma's erbij neem, dan bereken ik dat een perefect gecollimeerde ultraviolet bundel (300 nm) uitgezonden uit een apertuur van 2 m diameter, vanop 40 miljard kilometer afstand al gedivergeerd is tot ongeveer 1900 km ...

Des te korter de golflengte en des te groter de apertuur van waaruit je straalt, des te kleiner deze diameter.

En dat is ook de reden waarom laser interessant is ten opzichte van radio: de golflengte is véél korter: (bvb.) 300 nanometers voor laser vs. 3 cm voor de 10 GHz-band die New Horizons gebruikt, da's een factor 100 000 verschil ...

[Arokh]

En dat zal vast ook invloed hebben op de snelheid?

[frisianstar]

De snelheid van de sonde is 14.4 kilometer per seconde (bron: NASA website).
Zou de snelheid te laag zijn dan trekt de gravitatie van de zon de sonde in een gekromde baan en bereikt de sonde zijn doel "Ultima Thule' nooit.

[Arokh]

nee, ik bedoel invloed op de snelheid van de laserverbinding met de aarde. Als hij nog dichtbij is (zoals ISS) dan is de laserstraal mooi geconcentreerd. Maar als je op 44 miljard KM afstand zit en de laserbundel is uitgerekt tot enkele honderden KM breed (en daar wordt maar een paar meter van opgevangen), welke invloed dat concreet zou hebben op je ontvangstsnelheid.

[Arokh]

Ik lees net dat het 6,4 miljard KM is overigens.

[hooibergje]

lasers waaieren ook uit. Die coherentie die bij een laserpointer duidelijk te zien, is compleet weg over miljarden kilometers,

[Durandal]

Hoe mik je zo'n laser op 5 lichtuur afstand?

[burne]

Niet anders dan een schotel. Met een van de telescopen (LORRI) wordt er naar bekende sterren gekeken, en daaruit valt uit te rekenen waar de probe is en waar de aarde is. De schotel zit vast, dus om de aarde te bereiken moet de hele probe draaien totdat de schotel (of een laser) precies aan de aarde wijst.

[frisianstar]

Ik denk net als de Hubble telescoop tijdens de zeer lange belichtingstijd: met gyroscopen en mini-jets.

[SiGNe]

Lasers (of licht in het algemeen) hebben alleen een enorm nadeel van atmosferische storingen dus men zou dan een ontvanger in de ruimte moeten maken.
Dat licht enorm verstrooid in de atmosfeer is dagelijks minstens 2 keer te zien, bij zonsopgang en zonsondergang: kleuren veranderen en je kan zelfs optische illusies zien.

[burne]

Over een paar maanden gaat er een eerste test mee op een satelliet. Toekomstige missies gaan alleen maar meer data genereren dus NASA zal wel moeten. New Horizon's scherpste camera is 1 megapixel. TESS heeft vier camera's van 16 megapixel aan boord. (Maar is een stuk minder ver weg, dat helpt..)

[ajolla]

Je moet dan wel extreem veel energie in het heel precies mikken stoppen.

[BadRespawn]

[...]
Wordt het niet eens tijd dat ze in dat buitengebied breedband internet aan gaan leggen?

Op het idee komen is het probleem niet. Als het enigszins betaalbaar zou zijn dan was het allang gedaan.

[burne]

Zou het je verbazen om te horen dat NASA al sinds begin jaren 90 bezig is met wat inmiddels IPN heet?

[BadRespawn]

Dat is niet IPN, het is gebaseerd op IPN, en gaat alleen om het ontwikkelen van een standaard protocol voor communicatie over extreem grote afstanden. Op zich heeft dat geen effect op de bandbreedte, en is wat anders dan "breedband internet aan leggen in het buitengebied".

Om de bandbreedte aanzienlijk te verhogen zouden vele krachtige communicatie satellieten diep het zonnestelsel ingeschoten moeten worden. Dat zou extreem veel kosten en weegt niet op tegen een wat kortere download tijd voor de paar missies die we doen in de buitengebieden. Tot nu toe is dat slechts een hand vol, omdat ook gewone science missies al zo veel kosten zijn.

Relay satellieten worden voor zover het zin heeft en haalbaar is, zoals gebruikelijk gecombineerd met wetenschappelijke missies.

[wica]

Ja, mee eens. We moeten toch echt iets anders gaan bedenken, dan afhankelijk te zijn van radio golven (+/- 200 jaar oude techniek).

[slowdive]

In het electromagnetisch spectrum kun je natuurlijk op een andere golflengte gaan zitten, maar een groot deel van het spectrum wordt door de atmosfeer geabsorbeerd.
Er zijn dus weinig mogelijkheden als je de ontvangststations op aarde wil zetten.

Je zou de ontvangststations ook buiten de atmosfeer kunnen plaatsen. Die stations kunnen het signaal dan via een andere golflengte naar de aarde kunnen sturen.
Je kunt buiten de atmosfeer wel andere golflengtes ontvangen. Die golven gaan natuurlijk ook met de snelheid van het licht.
De enige winst die je kunt halen is een hogere bitrate. Daar is nogal wat voor nodig: de signaal-ruis-verhouding moet omhoog.

Met laserstralen is dat gelukt tot aan de maan. In 2022 gaat de NASA het op grotere afstanden testen.

Op langere termijn zou je kunnen denken aan hele andere communicatiemethoden die nu nog volledige experimenteel zijn: quantumverstrengeling.

[Reactie gewijzigd door slowdive op 23 juli 2024 07:02]

[Arokh]

De leeftijd van de techniek maakt toch niet zoveel uit? Voor een auto is het wiel ook nog steeds een fijne techniek om te gebruiken om maar wat te noemen. En die is al heel wat ouder dan 200 jaar.

[GijsTerBeek]

Het vervolg van Avatar laat al aanzienlijk langer op zich wachten. Natuurlijk zijn dat 2 dvd's én is het gefilmd op een exoplaneet, maar toch.

[sapphire]

KPN hè, ligt alleen nog een oud lijntje uit den PTT tijd

[Raindeer]

Ze zijn bezig met een vraagbundeling maar tot nu toe is dit alleen gelukt in de gemeente Mars. Dit is echt van het continentaal plat af

[Reactie gewijzigd door Raindeer op 23 juli 2024 07:02]

[hensema]

New horizons is 6.5 miljard kilometer van de aarde af. Het aanleggen van glasvezel kost ongeveer 100 euro per meter, dus breedband naar dat buitengebied kost ongeveer 650 biljoen euro. Dat werd ze zelfs bij NASA iets te gortig.

[WhiteDog]

Foto? 28 pixels Weet niet wat ik dat nu zo spannend moet aan vinden, zeker als er daar zo een paar miljoen van rondvliegen.

Misschien moeten we ons toch nog maar is 100 jaar beperken tot de oceanen en de maan, daar valt ook nog genoeg te ontdekken.

[bazs2000]

Je gaat niet met een dergelijke bitrate een high-res nemen van een object om daarna een inschatting te maken of het de moeite waard is om er meer foto's van te nemen. Tegen de tijd dat de foto volledig is aangekomen is New Horizons weer 10k KM verder.

Maar waarom zou NASA zich moeten richten op oceanen? Dat is niet eens hun vakgebied.

[Verwijderd]

Maar waarom zou NASA zich moeten richten op oceanen? Dat is niet eens hun vakgebied.

Dat zie je toch verkeerd

[bazs2000]

I stand corrected.

Dank je, ik zag dat heel verkeerd inderdaad.

[blorf]

Wat een anti-progressieve instelling. Het ding het niet voor niets New Horizons...
Persoonlijk waardeer ik het om dit mee te maken. In al die duizenden jaren voor ons was het altijd een mysterie wat we daarbuiten allemaal kunnen vinden.

Hopelijk wordt het wat en vliegt hij niet onvoorzien door een puin-ring heen.

[Reactie gewijzigd door blorf op 23 juli 2024 07:02]

[neeecht]

Ik dacht Tom Scott, deze ook goed.

https://www.youtube.com/watch?v=GFWsYJ0_KMI

[Reactie gewijzigd door neeecht op 23 juli 2024 07:02]

[LeroyBrown84]

Wordt een double-layertje denk ik... 😜 Brian May van Queen heeft vandaag een song uitgebracht m.b.t. de ruimte-ontmoeting. https://open.spotify.com/...si=NWtMtwFBRAW8SfYeK-NIfQ

[memphis]

Meest indrukwekkende foto uit de ruimte vind ik nog de little blue dot, dat geeft heel goed aan hoe klein, onbelangrijk en toch uniek wij zelf in de ruimte of zelfs dit zonnestelsel zijn

[Jorgen]

2014 MU₆₉

[wica]

Welke MU₆₉ ken je nog meer?

[Jorgen]

Jij schreef MY ipv MU. Vandaar

Edit: @wica

[Reactie gewijzigd door Jorgen op 23 juli 2024 07:02]

[Bozebeer38]

Het vreemde aan dit object is, is dat het geen “lightcurve” lijkt te hebben en men weet niet waarom.
Normaal gesproken zie je dipjes in de felheid van een object omdat het bijv. Ronddraait of spint of omdat je het via een bepaalde hoek benaderd etc.

Dit voorwerp verliest zijn felheid niet en blijft dus qua licht wat we zien, even fel.

Er zijn een paar theorieen zoals dat we door absoluut toeval het zo benaderen dat we direct tegen de “noord-zuid” pool aankijken qua rotatie, maar die kans is zo ontiegelijk klein dat het eigenlijk niet logisch is.

Maw we hebben geen idee wat het is.

[SandsOfArrakis]

Misschien niet logisch. Maar als ik me niet vergis draait Uranus ook zo rond de Zon.

[Jorgen]

Niet rond de zon, maar rond zichzelf. Alle planeten draaien min of meer horizontaal en Uranus doet dit verticaal. In vergelijking zoals een ballerina t.o.v. een fietswiel. Op dwergplaneet Pluto na, draaien de andere planeten allemaal in ongeveer hetzelfde vlak rondom de zon.

[blorf]

Een rotsblok, gelijkmatig bedekt met een laag rood stof zoals dat ook op Pluto en Charon, en als ik het goed heb ook bij Neptunusmanen is gezien...

[Reactie gewijzigd door blorf op 23 juli 2024 07:02]

[Poing_87]

Nasa is live nu, het is gelukt!

[Stijn Weijters]

OT:
En waar bevind de Roadster met Spaceman zich?

[MistahMastah]

https://www.whereisroadster.com/

[Pepsichoco]

Ik vraag me af welke waarde dit project heeft, anders dan 'leuk om te weten'.

[Frituurbaas]

In de grootte "zin des dingen" heeft dit meer waarde dan een ontdekking van iets dan ons korte leven op aarde voor korte tijd verlicht.

[BadRespawn]

De waarde van begrijpen hoe de realiteit werkt (wat het doel is van wetenschappelijk onderzoek), is vaak niet van te voren duidelijk. Zo heeft het zowel mbt radiogolven als Relativiteit ca een eeuw geduurd voordat het praktische toepassing kreeg.