A Plútó
Az utolsó ismeretlen bolygó Naprendszerünkben

Hargitai Henrik (ELTE TTK PhD hallgató, geográfus)

“A külső Naprendszer felderítése során a természet többszörösen demonstrálta a miénket sokszorosan meghaladó képzelőtehetségét”
A JPL Plútó-kutató csoportja, 1999

A Plútót gondolták már a Neptunusz pályáját háborgató “X bolygónak”, később a Neptunusz megszökött holdjának, egy ideig “törvényen kívül álló” önálló égitest volt, ma pedig az újonnan felfedezett Kuiper-övbeli égitestcsoport legfőbb tagjának tartják.
 
“Elképesztő! A Plútó egyre rejtélyesebb!”
Clyde W. Tombaugh, a Plútó felfedezője
A Plútó és égboltja
Ami a Földön a légkör fő alkotóeleme, a nitrogéngáz, az a Plútón a felszínt borító jégmezők anyaga. Ha innen felnézünk az égre, halványan derengve egy a mi holdunknál látszólag hatszorta nagyobb, szürkés égitestet látunk az ég egy pontjához szegezve. Sose mozdul el innen. Ez a Plútó holdja, a Charon, fele olyan közel a felszínhez, mint a földi geostacionárius műholdak a Földéhez. A távolban a Nap fénypontja alig nagyobb, mint a környező csillagoké, fénye a földi teliholdnál mégis 300-szorta fényesebb .
Naptávolban egy fagyos plútóbeli nap 6 földi napig tart. Lassan, évtizedek (kb 60 év) alatt kitavaszodik. A nappalok egyre hosszabbak az egyik féltekén, s végül a Nap már nem is nyugszik le - mindig az égen van. A Plútó forgástengelye ekkor épp a Nap irányába mutat. Ilyenkor: tavasszal (és ősszel) folyamatos a nappal az egyik féltekén, folyamatos az éj a másikon. Újabb évtizedek múltán, napközelben, már ismét 6 napos ciklusokban váltakozik az éj és a nappal. De ilyenkor, napközelben, (az elméletek szerint) a légkör egy időre feléled, a felszíni jég elolvad, és feltámadnak a szelek.
1979-ben a Plútó a Neptunusz pályáján belülre került, ezzel a 8. bolygó lett egy időre. A Plútó ekkor – a földitől eltérően igen elnyúlt ellipszis pályája miatt – majd fele olyan távol volt a Naptól, mint amikor, 120 földi évvel korábban, naptávolban volt. 1985-től  hetente Charon- és Plútófogyatkozásra került sor, azaz a Földről nézve felváltva elfedték egymást. A nyári napközelség (29,6 CSE , azaz 4,4 milliárd km a Naptól) 1989. szeptember 5-én jött el a Plútón. 1999 februárja óta ismét a kilencedik bolygó a Plútó, mert visszatért a Neptunusz pályáján túlra.
Nem sokkal ezután egyszer csak a távoli, de fényes pontnak látszó Nap irányából közeledik egy fura szerkezet, a harmadik bolygóról, de nem marad soká: a hold távolságában elsuhan a felszín fölött, és röpke fél óra múlva már alig látszik. Halad tovább a Kuiper-öv kicsiny égitestjeinek övezetébe,  majd ki a Naprendszerből.
 

A másfél milliomodik jelölt: a felfedezés

“Még a legerősebb teleszkópon keresztül is csak nehezen látható, gyengefényű, jelentéktelen koronggal rendelkező csillagnak tűnik”
Csillagászattan, 1951.
Percival Lowell megszállottja volt a Neptunuszon túli X bolygó  kutatásának. A Neptunusz pályaháborgásai alapján meg volt győződve róla, hogy létezik rajta túl is egy bolygó, ezért alapított egy obszervatóriumot, mely ma a Lowell Observatory nevet viseli (Flagstaff, Arizona, USA), és 3 független kutatócsoportot is támogatott.  Az egyik csoport vezetője, Dr. Vesto Slipher egy kansasi fiatalembert vett fel a kutatómunkára: a fiatal Tombaugh  szisztematikusan végigfényképezte a Naprendszer síkját, méghozzá ugyanazt a helyet 1-2 hetes időkülönbséggel kétszer. Ezután a képpárokat összehasonlította, és olyan fénypontokat keresett, melyek időközben elmozdultak. A felfedezéshez összesen 6000 négyzetcentinyi fényképlemezt vizsgált át, ahol egyenként összesen 1,5 millió csillagot vett szemügyre. A Plútó képét tartalmazó lemezpárt 1930. január 23–29-én exponálta.

A Plútó felfedezése ezen a képpáron történt. A két képet egymás mellé csúsztattuk, a korábbi  szürke, az egy héttel később felvett pedig fekete színű. Így a csillagok megkettőzve jelennek meg: a korábbi és későbbi felvételen is ott vannak. Van azonban mindkét képen 1-1 pont, mely a másikon nincs ott, azaz nincs megkettőzve. Ez a Plútó, illetve itt látható időközbeni elmozdulása a csillagos háttérhez képest.

1930. február 18-án fedezte fel a képpáron az elmozdulást, vagyis a bolygót. Clyde Tombaugh ezzel az első amerikai, aki bolygót fedezett fel. A keresésbe úgy belejött, hogy a Plútó megtalálása után még 13 éven át, 1943-ig   kutatott további Neptunuszon túli égitestek után. Ehhez 30 millió csillagot nézett végig, de, mint tudjuk, új bolygót nem talált.
A Plútó jele, a  PL, a 9. bolygó kutatójának, Percival Lowell nevének kezdőbetűi – és egyben a Plútó név első két betűje.
Az új X bolygó nevére egyébként sok ötlet született: Atlas, Zymal, Artemis, Perseus, Vulcan, Tantalus, Idana, Cronus. A New York Times a Minervát, sokan a Lowell nevet, a Flagstaff obszervatórium munkatársai a Cronus, Minerva és Pluto neveket javasolták. Pár hónap telt el a végleges névadásig. A Plútó nevet először Venetia Burney, egy 11 éves oxfordi (Anglia) iskolás javasolta.
 

A Plútó pályája

“A Plútóval elérkeztünk a bolygók világának távoli, komor,  fagyos határához.”
Peter Francis, 1981
A Plútó pályájának adatait hamar meghatározták: excentricitása 0,25 (azaz elnyúlt ellipszis) (Föld: 0,016). Keringési ideje 248 év. A pálya az ekliptikára 17 fokkal hajlik , ami szintén egyedülállóan nagy érték. 1954-ben határozták meg a Plútó forgási periódusát (6,4 nap), és később kiderült, hogy ez egyben az (akkor még nem ismert) hold keringési ideje is. A Plútó pályasíkjára kb. párhuzamos forgástengelyű (122 (-58) fok, Föld: 23,5), tehát az Uránuszhoz hasonlóan néha “gurul” a pályáján. Forgása retrográd, tehát a Nap nyugaton kel és keleten nyugszik. A nagy tengelyferdeséget sokan a Charon hold hatásának tulajdonítják.
Az első adat, mely alapján a felszíni viszonyokra következtethetünk, a metán felfedezése volt 1976-ban. A szilárd metán abszorpciós sáv felfedezése azt jelentette, hogy a felszínen –218 C foknál (55 K) hidegebb van, különben a metán nem lenne fagyott. Vagyis a felszín (mivel jég borítja) világos, tehát – következtettek a tudósok - a bolygó kicsi (ellentétben egy nagy és sötét planétával. Amíg a Plútó csak egy fénylő pont volt a fényképeken, igazából nem lehetett tudni, hogy melyik verzió is igaz, mert egy kicsi, de világos bolygó épp olyan fényesnek látszana, mint egy sötét, de nagy átmérőjű planéta - legalábbis amíg nem vagyunk képesek annyira kinagyítani, hogy korongként látszódjék.)  Eleinte, fényessége alapján kb. Föld tömegűnek becsülték, később derült ki fokozatosan, hogy sokkal világosabb (fényesebb), és ennek megfelelően kisebb, mint vártuk.  1949-ben Kuiper végezte az első méréseket, ekkor felső határnak 10 200 km átmérőt adott meg. 1950-ben már az értéket felére vitte, de még ez sem a Plútó adata volt, hanem valójában a távcsőé (ennyire mosta el a fénypontot).

A hold és felfedezése
1930-tól egész 1978-ig nem tűnt fel, hogy az 1170 km sugarú bolygónak van egy fele ekkora, 610 km átmérőjű holdja is, mert a képeken összemosódott a kettő.
1978-ban a Plútó keringési adatait próbálta finomítani James Christy , a US Naval Observatoryban, mikor felfigyelt rá, hogy a Plútó korongjának szélén mintha valami kitüremkedés lenne.

2. kép A Plútó és a Charon azonos méterarányokban jól szemléltetik a fényképezési technológia fejlődését. A nagy fekete folt a Plútó legjobb képe 1978-ban, a Charon felfedezésekor. A kép százszoros nagyítás egy 155 cm-es negatív lemezről. (A Sötétség bolygója c. könyv alapján). Jól látható a dudor rajta: holdja, a Charon. A pontozott ellipszis a Charon pályáját jelzi (rajz). A középen és a pálya mentén látható két fénypötty a Hubble Space Telescope European Space Agency's Faint Object Camerájával 1994. február 21-én készített felvételről lett bemásolva a képre. Ezen már a két égitest mérete is jól látható és főképpen jól elkülönülnek egymástól.  Ehhez azonban űrtávcső kellett, azaz a légkör zavaró hatásait ki kellett küszöbölni.
 3. kép Ezen a képen az előtérben az előző képen is bemutatott HST kép látható (két kis pont) azonos méretarányra hozva egy, a jelenleg egyik legjobb felbontású földfelszínről készült képpel. (Ez a kanári-szigeteken levő Nordic Optical Telescope-pal készült © NOTSA) Valamennyi kép 4.4 milliárd km távolságból készült (a Földről). Ezen a Plútó valós méreténél sokkal nagyobbá mosódik el.
 
 

A búb hol a Plútó egyik, hogy az átellenes végén tűnt fel. Christynek beugrott: hold! A képen a Plútó és a hold korongja annyira összemosódtak, hogy egy búbos korongnak látszottak együtt. A Charon hold léte teljes bizonyosságot kapott, mikor 1985-ben hetente Plútó-fogyatkozásokat kezdett okozni. Csak a közelmúltban derült ki, hogy a Plútó és a Charon árapályerők miatt kölcsönösen kötött keringésűek, azaz mindig ugyanazt az oldalukat fordítják egymás felé. Ez egyedülálló az egész Naprendszerben, és ezért is jogos az ikerbolygó elnevezés rájuk. Az ikerbolygóság mellett szól az is, hogy a főbolygóhoz (Plútó) képest a Charon a legnagyobb hold a Naprendszerben  (a második helyezett a mi Holdunk).
 

Vörös talaj, hófehér jégtakaró - a Plútó felszíne és térképe

“A bolygók … felületén sötétebb foltok láthatók. Amelyeknek foltjai állandók, azokon szárazt és tengert tételezünk föl, a sötét foltok volnának a tengerek. A változó foltokat felhőknek tartjuk.”
Csillagászati tankönyv, 1911.
Amint a Plútó tengelye körül körbefordul, a Földről nézve változik az összfényessége, mert más-más visszaverőképességű területekre látunk rá. A 80-as években ennek alapján megállapították, hogy a Föld (tenger-szárazföld) és a Japetusz után a Plútón látható a legnagyobb nagyléptékű fényességeltérés az egyes szomszédos területek között. A fénygörbe elemzése két nagy, sötétebb felszínt fedett fel (“sötét talajjal fedett területként” interpretálták 1986-ban).
1994-ben készült el az első fényképeken alapuló felszíni térkép.
 
 

A nyersfelvételeket a Hubble űrteleszkóp Faint Object Camerája készítette kék fényben, 4,4 milliárd km-ről. A térképen jól látható az egyenlítői sötét és az északi sarki világos terület, melyeket már a 80-as évek kölcsönös elfedései  alapján is feltételeztek. Összesen 12 világos és sötét körzetet lehet a térképen megkülönböztetni, melyek még nem kaptak nevet.
A  felszíni fényességváltozások lehetnek medencék, becsapódási kráterek, de legvalószínűbb, hogy olyan fagyott anyagok okozzák, melyek az évszakok változásával változtatják kiterjedésüket. Az erősen fénylő területek (pl. sarki sapka) nitrogénjege több méter vastag, 40 K fokos áttetsző réteget alkothat. A nitrogén (és vele a szén-monoxid és a metán) napközelben felenged és gázzá alakul, naptávolban részben a felszínre csapódik és megfagy. A világos területek a legtisztább hóhoz hasonlóan fényesek lehetnek.
A sötétebb felszíneken (pl. az egyenlítőnél) nincs nitrogénjég, magasabb a hőmérséklet, és kifejezetten vörös színű a “talaj”. Hogy ez miből áll? Talán olyan szerves anyagokból, melyek fotokémiai átalakulással keletkeztek, vagy a kozmikus sugárzás hatására a jégfelszínben vagy a légkörben található anyagokból jöttek létre.
Fontos lenne tudni, hogy mi a sötét területek anyaga, mert a fentieken kívül az is lehet, hogy olyan szerves anyagokból állnak, melyek már a Naprendszer ősködjében is megvoltak, és máig megmaradtak.

A Charon térképe

A Plútó és a Charon belső viszonyairól ma még csak találgathatunk. Valószínűleg belső kőzetmagból és külső jégkéregből áll . Az újabb felfedezések szerint anyaga inkább hasonlít egy üstökösére, mint egy bolygóra.
 

A Plútó főnix-légköre
A Plútó légkörét akkor sikerült megfigyelni, mikor 1988 júniusában égi útja során elfedett egy csillagot. A kutatók figyelték a csillagból érkező fény fokozatos elhalványodását (majd később eltűnését), mikor, az elfedés előtti pillanatokban az a Plútó légkörét hátulról megvilágította. A fény változása a légkör fényáteresztő/szóró tulajdonságaira utal. Ebből kikövetkeztethetők a hőmérsékleti és nyomás viszonyok. A fény változását modellezték, és a megfigyelt adatokkal egy olyan légkör egyezett a legjobban, melynek középső része egységesen kb. 100 K fokos, és a felszín közelében hőmérsékleti inverzió  és/vagy egy ködréteg található. Kicsit durvább adatokat kapunk, ha egyszerűen a Plútót a már jobban ismert Neptunusz-holdhoz, a Tritonhoz hasonlónak vesszük, s a Voyager Triton-megfigyelését vesszük alapul. A Tritonnak ugyanis hasonlók a tulajdonságai (Naptól való távolság, méret).
Egyes elgondolások szerint a nagy albedo -különségek miatt nagy felszíni hőmérséklet-változatosság valószínű (a sötét helyek elnyelik a napfényt és felmelegednek, a világosak visszaverik és hidegek maradnak). Ezért a légkör szerkezete is helyről helyre igen változatos lehet. A N2, CO és CH4 gáz-jég átmenete és kölcsönhatásai változatos légköri jelenségeket is eredményezhetnek.  Más elméletek azonban azt mondják, hogy a légkör szépen elosztja a hőmérsékleti változásokat, így az egész felszín azonos hőmérsékletű. Nem tudjuk.
A légkör legfőbb különlegessége időszakos volta, a “jégfőnix”-jelleg. A Plútó légköre 248 évenként a felszíni jégből születik és ismét azzá válik rövid élete végén. A Plútó elnyúlt pályája miatt napközelben – mostanság - a hőmérséklet megemelkedik, a felszínre fagyott anyagok felengednek és gázzá szublimálódnak és légkört alkotnak. A légkör hőmérséklete a Plútó pályája mentén jelentősen változik. A napközelség és a naptávol között a Plútón 41%-al változik a napsugárzás erőssége. Napjainkban a Plútó a periheliontól (napközelség) már távolodik, így várható a légkör tömegének, vastagságának, hőmérsékletének lassú csökkenése. Mivel a légkört csak gyengén tartja a Plútó tömegvonzása, annak anyaga valószínűleg jórészt elszökik, mielőtt visszafagyhatna, így minden napközelség idején a Plútó jégborítása (épp gázzá alakulva) veszít tömegéből, azaz fogy. Valahonnan talán pótlódik. A Naptól távolabb pedig, jó 200 évre, a légkör anyaga visszafagy a felszínre. Talán a tavaszi/őszi folyamatos nappalok során is újra felmelegedhet az egyik féltekén a felszín.
Hogy a légkör tényleg főnix-típusú-e, csak modellek alapján gondoljuk. Bizonyítékot akkor kapnánk, ha a Plútón olyan változásokat észlelnénk, amely ennek a következménye. Ilyen változásokat keres Marc W. Buie a pár év időkülönbséggel újra elkészített Plútó-térképek segítségével. (6-10. kép) Egyelőre az eredmények nem egyértelműek.
Fontos, hogy a Plútó fényességgörbéjének ismétlődő jellege arra utal, hogy nem egy sűrű felhő- vagy ködtakarót, hanem valóban a felszínt láthatjuk a Plútó-(tér)képeken.
 

A Plútó csóvái
A Plútó mágneses tere azért lehet érdekes, mert környezetében a napszél már igen gyenge. Ezért még egy gyenge mágneses mező is kiterjedt magnetoszférát tud kialakítani a Plútó körül (de hogy van-e és mekkora, azt igazából nem tudjuk). A mágneses mező erősségétől függően jut le a napszél hatása a légkör belsejébe. Mindez függ a légkör vastagságától is, ami pedig évszakos változású lehet. A kölcsönhatás a napszéllel azért is érdekes, mert a Plútó légköre igen gyors ütemben szökik az űrbe. A napszéllel való légköri kölcsönhatás egyik szélsőséges esete az üstökösök csóvanövesztése. A Vénusz vagy Föld esetében az ionoszféra a kölcsönhatás egyik terepe. A Plútó óriás üstökösként is értelmezhető : légköre csak időleges (napközeli), és a kis gravitáció miatt nagy csóvát növeszt.

A Naprendszer kakukktojása: micsoda a Plútó?

“Bolygók, kisbolygók, üstökösök, holdak és Plútó”
(David Grinspoon a Naprendszer égitestjeiről, 1996.)
A Plútóról a tankönyvek azt állítják, hogy a Naprendszer legkülső bolygója. Azt tudjuk, hogy ez csak részben igaz, hisz időnként a Neptunusz pályáján beljebb kerül.  De a közelmúltban nagy port vert  fel az a jelentés, mely még a bolygóságot is megtagadná a Plútótól.  Se legkülső, se bolygó – akkor micsoda? Eddig is különleges volt, hisz sem a belső kőzetbolygókra, sem a külső gázbolygókra nem hasonlít – főleg jégből áll. Mérete szerint kisebb, mint a bolygók (számos hold nagyobb nála), de nagyobb, mint a kisbolygók (a legnagyobb: Ceres, 466 km sugarú.) Már régóta kilógott a külső-Naprendszer óriás gázbolygói közül.
1980-ban felvetették, hogy a Plútó talán a Neptunusz egy megszökött holdja, mely szökéskor került volna a Triton retrográd pályára . Mások épp az ellenkezőjét gondolták: a Plútó a Neptunusszal való rezonáns  keringés miatt épphogy sosem kerülhetett közel hozzá , s valójában egy planetizma, ősbolygótörmelék-maradék, bolygócsíra, mely egy hozzá hasonló testekből álló raj legnagyobb tagja. És valóban, 1992-ben David Jewitt és Jane Luu felfedezték a következő kisbolygót a Neptunuszon túl (ennek becsült átmérője 28 km). Mivel a terület neve, ahol keringenek, a lapos, korong alakú Kuiper- öv, ezért ezek elnevezésük KBO (Kuiper Belt Object).

A Plútó a mai álláspont szerint valószínűleg a Kuiper-övből származik, melynek belső szélét érinti is keringése során. A Kupier-öv többi égitestével együtt a Naprendszer ősanyagát évmilliárdok óta érintetlenül (de legalábbis a Naprendszer többi tagjához képest legkevésbé bolygatottan) őrizhetik. A Kuiper-öv tagjainak összetételét ma sokan kulcsfontosságúnak tartják a Naprendszer fejlődésének és az élet kialakulásának megértéséhez.
A Kuiper-övezet 50-100 CSE közötti távolságban található a Naptól – a Plútó legnagyobb távolsága 49,7 CSE. A KBO égitestek általában 10-szer kisebbek, mint a Plútó, és valószínűleg nem is gömb alakúak.
A Kuiper-övben a Naprendszer kialakulásakor sokkal több nagy bolygócsíra volt, mint ma. Ezek egymással sokszor ütköztek. A számtalan ütközés valószínűleg csillagkörüli porfelhő kialakulását is eredményzte, mint amilyen jól látszik a béta Pictoris csillag körül. A 30-50 CSE közti 100+ km átmérőjű testek számát több tízezerre becsülik. Ezekből minden CSE3-ben van legalább egy. 1992 óta már 100-nál is több jeges égitestet feldeztek fel a Neptunusz pályáján túl, melyek közül több tucat nagyobb 100 km-átmérőjűnél, és a Plútóhoz hasonlóan a Neptunusszal rezonánsan kering. A legnagyobb az eddig felfedezettek közt az 1996 TO66 sz. égitest, amelynek átmérője kb. 740 km, keringési ideje 289 év. A kisebbekkel együtt az 1+ km-es égitestek száma a milliárdot is elérheti – és innen származnak a rövid periódusú üstökösök. (A hosszú periódusúak a Naprendszert gömbhéjként körülvevő Oort-felhőből erednek). A Plútó-űrszonda remélhetőleg legalább egy nagyobb Kuiper-övi égitesttel fog találkozni útja során.
1996 óta a tudományos közvélemény évekig vitázott arról, hogy a Kuiper-objektumok felfedezésének tükrében bolygó-e a Plútó. Hasonló volt a helyzet a kisbolygók felfedezésekor: a Ceresről, a legnagyobb kisbolygóról felfedezésekor azt hitték, hogy bolygó, de a többi hasonló égitest megtalálása után átsorolták egy vadonatúj osztályba: kisbolygónak.
Brian Marsden, az IAU (Nemzetközi Csillagászati Egyesület) kisbolygó központjának a vezetője (nemhivatalosan) azt javasolta, hogy a Plútó kapjon “kettős állampolgárságot”, azaz a kisbolygó státuszt is (a 10000. kisbolygó néven). Ilyesmire már van példa: néhány kisbolygó egyben üstökös is.  A javaslat eredménye egyetemes felhördülés lett a tudományos közösség részéről. A Plútónak van holdja, gömb alakú és van légköre. Ezt egyik kisbolygó sem mondhatja el a 30 ezer ismert közül. 1999. januárjában csillagászok petíciót tettek közzé az interneten, melyben ellenezték a kisbolygó státusz megadását. “Úgy érzem, kevés tudományos vagy történeti igazolása lehet egy ilyen akciónak” – állt az aláírandó  petícióban. Donald Yeomans, az Amerikai Csillagászati Társaság bolygótudományi részlegének vezetője szerint “semmi okunk nincs a Plútót kisbolygóként is bekatalogizálni, legfeljebb az, hogy pár katalóguskészítő boldog legyen vele”.  1999 januárjában az IAU bejelentette, hogy senki sem akarta elvenni a Plútó bolygóságát, ők csak a Neptunuszon túli objektumok (TNO) számozásának kialakításán dolgoznak, melyek közé a Plútót is javasolták bevenni. A Plútó pedig valóban bolygó, még akkor is, ha a Kuiper-övezet égitestcsoportjába beletartozik.   Ezzel a vita lezárult.
 

Ahol még nem járt emberkéz alkotta szerkezet... és egy ideig nem is fog: az űrszonda

A bolygókutatás továbbra is megfigyelő tudomány marad; így egy helyszínre küldött űrszonda szükséges ahhoz, hogy megérthessük a Plútót.”
A JPL  Plútó-kutató csoportja, 1995/99
A JPL Outer Planets programjának Pluto-Kuiper Express (PKE) szondája a Plútó felé az eredeti tervek szerint 2004 decemberében indult volna el. 2012. Karácsony reggelén ért volna a Plútóhoz. Más tervek szerint 2016-ban , a legújabbak szerint még 2020 előtt. Ha viszont már ott van, fél óra alatt teszi majd meg a Plutó-Charon távolságot, 15000 km-re megközelíti a Plútót, és máris távozik a rendszerből.
Az űrszonda már a könnyű és olcsó kategóriába tartozik a NASA új, “gyorsabban, jobban és olcsóbban” jelszócsomagjának megfelelően. Az olcsóbb kivitelezés miatt (250–400 millió dollár a Plútó-szondára v. ö. 3 milliárd a Cassini-Huygensre) az Europa és Plútó űrszondáknak hasonló szerkezeti megoldásokat kell találniuk a NASA embereinek (szoftverek, kontrol központ, Deep Space Network ). Ma  úgy tűnik, hogy az Europa szonda prioritást élvez, a PKE-ra szánt viszonylag alacsony összeget is sokallja a NASA és ezért halasztják el az indítást. A Pluto-Kuiper Expresszen több mint tíz éve dolgoznak a JPL munkatársai.
Az űrszondát 8-14 év élettartamúra tervezik (ebből 8 év az odaút). Működési területe a Földről több mint 4 fényórányira lesz.
A legtöbb tudományos adatot a legnagyobb megközelítéstől számított +/- 4 óra alatt kell összegyűjtenie, amint elsuhan a Plútó mellett. Ez a számítógépes felépítést alapvetően meghatározza: a memória méretét, az adatsebességet, a képek mozaikolási lehetőségét (a kamera mozgását). Temészetesen a Charon is célpontja lesz a kamerának. A teljes űrszondának minden feladata ellátásához összesen 200 W teljesítményű áramforrása lesz. Egy napelem aligha működhetne itt, hisz a Nap a Plútónál egy négyzetméterre mindössze 1 W energiát sugároz (Föld: 1380W). Ezért túl világos sincs a Plútón.
Egyik fontos célja nagyfelbontású fényképek készítése, melyekkel a krátersűrűség (és ezzel a felszín kora)  megállapítható. A legjobb képek felbontása 40m/px lesz.
A szonda feladata nem ér véget a Plútónál, hanem továbbsuhan a Kuiper-öv mélye felé, ahol a remények szerint egy Kuiper-övbéli égitestet is lencsevégre kaphat.

2000 szeptemberében világszerte profi és amatőr csillagászok ezrei tiltakoztak a NASA vezetésének azon döntése ellen, melyben egy időre leállították a Pluto-Kuiper Express programját. “Ha az űrszondán a munka akár csak 90 napot is késik, a JLP nem lesz képes a tervezett 2004-es indításra, ami a küldetés elhalasztásával jár” – írták, és ez meg is történt. A bolygók helyzetének változása miatt az űrszonda a Plútót 2012 helyett csak 2020 után érheti el. Ez nem csupán még néhány évi várakozást jelent, hanem a kutatás 200 évvel való elhalasztását – ugyanis jelenlegi modelljeink szerint a Plútó légköre 2020-ra (talán már 2015-re) összeomlik és visszafagy a felszínre (igazából nem tudjuk), így ez a különleges légkör akkor már nem lesz tanulmányozható egész addig, amíg a Plútó ismét napközelbe nem kerül, azaz több mint 200 év múlva.
A NASA a küldetésre szánt pénzt átcsoportosítaná (összesen 150 millió dollárt szánna évente a teljes külső-Naprendszer-kutatásra (Outer Planets program), miközben a Plútó-szondának már 600 milliónál tart a költségvetése). A Plútó helyett előtérbe kerültek a sokkal hamarabb látványos sikereket ígérő 2003-mas Marsra leszálló két szondára illetve a 2006-ban induló Europa Orbiterre, mivel az europai élet kutatása – a közvélemény szempontjából - sokkal fontosabb, mint a távoli Plútóé. .A kutatók szerint a Plútó – mint a Kupier-övbeli égitestek  legnagyobb tagja – az egész Naprendszer eredetének megfejtésében segíthet, ami egyáltalán nem elhanyagolható kérdés. A kémiai összetétel és a felszíni kor meghatározása (kráterszámlálással), vagy a légkörrel amúgy sem rendelkező többi KBO megfigyelése lényegében bármikor végrehajtható, így ehhez nem szükséges 2004-es indítás. A mostani tervek szerint a Plútó-szonda indítása 2010 körül várható.

(2001.04 frissités: a programot teljesen leállították - HH)
 

**
 

Ma már a Plútó nem egy elmosódott pont a fotolemezen, hanem egy feltérképezhető világ, melynek felszínén a változások is figyelemmel követhetők. Most még csak 4,4 milliárd km távolságról próbálkozhatunk a felszíni részletek lefényképezésével. Helyszínre küldött űrszonda kell ahhoz, hogy megtudjuk, mik is a sötét és világos területek, honnan származik és (geológiailag) merre tart a Plútó. Az első Plútó-szonda reméljük, mihamarabb elküldi a válaszokat a Naprendszer pereméről. Addig még szabadon találgathatunk, hogy vajon mit rejtenek a sötét és világos foltok a Plútó felszínén.
 

Ajánlott irodalom:
Clyde W. Tombaugh – Patrick Moore: A sötétség bolygója. A Plútó felfedezésének története. Gondolat, 1989.
Marc Buie honlapja: www.lowell.edu/users/buie/
Mark Sykes honlapja: www.treefort.org/pluto/
Ezúton mondok köszönetet Sík Andrásnak hasznos tanácsaiért.
 
 

Hogy készült a Plútó-térkép?

6-7-8. kép: A HST, mint minden más távcső (optika), elmossa a távoli pontszerű objektumok fényét. Ezt az elmosó hatást (szaknyelven point-spread function) “ki kell vonni” a képből, hogy megkapjuk a felszín valóságos fényességét. A képeken az eredeti kép (a HST felvétele), a számítógéppel előállított “tiszta” elmosás, majd a HST képből az elmosást kivonva megkapott végeredmény: a Plútó képe látható.


9. kép: mindez térképi vetületben…


10. kép: és a mesterséges határolóvonalak elmosva: a Plútóról készült 1996-os térkép, ahogy a szakkönyvekben is látható. (itt csak az egyik félteke van feltüntetve)

11. kép: A HST nyers képe (jobbra) és a belőle Alan Stern és Marc Buie által feldolgozott térkép. Egy képpont 100 mérföld átmérőjű területet mutat.

A képek eredetijeit Marc W Buie (Lowell Observatory) készítette. A felvételeket az ő szíves engedélyével közöljük (honlapja  nyomán).