Pluuto uurimise ajalugu

Pilt Pluutost, mille tegi kosmosesond New Horizons

Pluuto uurimist oli kavandatud alates 1930. aastast, mil Clyde Tombaugh selle avastas, kuid Maalt on Pluuto uurimine selle väiksuse ja suure kauguse tõttu keeruline. Tänaseni ainus missioon, mis on Pluutot külastanud, on New Horizons, mis möödus Pluutost 14. juulil 2015.

Uurimine kosmosesondidega

Voyager

Esimene võimalus saata Pluuto juurde kosmosesond, tekkis 1980. aastal kui teadlased kaalusid võimalust suunata Voyager 1 Pluutost mööda lendama. Kui teadlased oleksid seda võimalust kasutanud, oleks Voyager 1 suunatud pärast Saturnist möödalendamist linguefekti abil Pluuto suunas ja kosmosesond oleks Pluutost möödunud 1986. aasta märtsis.

Siiski otsustasid Voyageri programmi teadlased, et möödalend Saturni kuust Titan on teadusele olulisem. Titanist möödalend välistas Pluutost möödumise, sest sond võttis Titanist mööda lennates linguefekti abil kiirust juurde ja muutis kurssi.

Pärast Voyager 2 möödalendu Neptuunist ja Tritonist tekkis teadlastel soov uurida lähemalt nii Pluutot kui ka Kuiperi vööd.

Pluto Underground, Pluto 350 ja Mariner Mark II

Kunstniku kujutis Pluto 350 missioonist

1989. aasta mais moodustas rühm teadlasi, kelle hulgas olid ka Alan Stern ja Fran Bagenal rühmituse, mille nimeks sai Pluto Underground. Rühm valis selle nime, et avaldada austust teadlaste töörühmale Mars Underground, mille lobitöö tulemusel taasalustas NASA missioone Marsile. Enne Mars Undergroundi lobitööd oli NASA viimane Marsi missioon, Vikingi programm, lõppenud 1982. aastal. Pluto Underground alustas kirjade kirjutamise kampaaniat, mille eesmärgiks oli tuua NASA tähelepanu Pluutole ja saavutada missiooni planeedile saatmine. 1990. aastaks oli teadlaste surve, sealhulgas Pluto Undergroundi poolne, muutunud nii tugevaks, et NASA otsustas uurida kosmosesondi teelesaatmise võimalusi.

Algselt soovisid teadlased sinna saata umbes 40-kilogrammi raskuse sondi, mis oleks arvestuste kohaselt planeedile jõudnud 5–6 aastaga. NASA-s usuti, et talvel Pluuto atmosfäär jäätub ja vajub planeedile, mistõttu sooviti kerget sondi, mis jõuaks planeedile enne selle juhtumist. Siiski tuli sellest plaanist loobuda, sest teaduslike süsteemide mahutamine nii väikesesse kosmosesondi oli teostamatu.

Teine missioon, mida algselt sooviti Pluutole saata, oli Pluto 350. Selle missiooni arendasid Robert Farquhar Goddardi kosmosekeskusest ja Alan Stern ning Fran Bagenal Pluto Undergroundist. Pluto 350 teadlased soovisid valmis ehitada kosmosesondi, mis oleks kaalunud 350 kilogrammi ja selle minimalistlik disain pidi tagama, et seade saaks Pluutole lennata kiiresti ja oleks ühtlasi ka kulutõhus. See projekt oli kontrastiks suure eelarvega NASA projektidele, nagu Galileo ja Cassini.

NASA missioonide planeerijad pidasid Pluto 350-t liiga väikeseks ja liiga kõrge riskiga missiooniks, aga hiljem eelistasid nad seda Mariner Mark II-le, mis oli alternatiivne projekt Pluto 350-nele. Plaanide järgi oleks see sond kaalunud 2 tonni ja projekti maksumus oleks olnud 3,2 miljardit dollarit. Missiooni planeerijad eelistasid Pluto 350-t, sest NASA oli siis alustamas selliseid väikeseid projekte nagu Mars Pathfinder ja NEAR Shoemaker.

USPS-i postmark ja Pluto Fast Flyby

 Pikemalt artiklis Pluto Fast Flyby

1991. aasta oktoobris avaldas Ameerika Ühendriikide postiteenistus postmargid, mis mälestasid NASA Päikesesüsteemi uurimist. Seerias kujutati kõiki Päikesesüsteemi planeete ja lisatud olid neid uurinud sondide nimed. Pluuto postmark kujutas ilmetut kera, millele oli lisatud kiri: "Pole veel uuritud". Markide esmaesitlus toimus NASA reaktiivliikumise laboratooriumis (JPL) ja kaks seal viibinud teadlast, Maailma Kosmose Fondi president Robert Staehle ja JPL-i teadlane Stacy Weinstein, said Pluuto postmargist motivatsiooni uurida Pluutole kosmosesondi saatmise teostatavust. Sama asja hakkasid uurima ka JPLi insenerid.

1992. aastal alustas Staehle koos JPL-i inseneride ja California Tehnoloogiainstituudi tudengitega projekti Pluto Fast Flyby. Sond pidi kaaluma kõigest 35–50 kilogrammi ja Pluutole pidi saadetama kaks sondi. Projekti maksumus oleks olnud vähem kui pool miljardit dollarit. Pluto Fast Flyby projektist huvitus NASA peadirektor Daniel S. Goldin, kes käskis Pluto 350 ja Mariner Mark II projektid lõpetada ning keskenduda Pluto Fast Flybyle.

Arenduse ajal hakkasid projekti suurus, mastaap ja eelarve kasvama. Samuti oli meeskonna moraal madal, sest 1993. aastal kaotas NASA Mars Observeri. Sondide orbiidile viimiseks kavatseti kasutada Titan IV kanderakette, aga seetõttu kasvasid kulud üle miljardi dollari. Kulude kasvu tõttu otsustati Pluutole saata ainult üks kosmosesond, aga sellest polnud kulude kokkuhoidmisel abi. Seejärel plaaniti kulude kokkuhoiuks sond kosmosesse viia Vene kanderaketiga, aga sellele plaanile pani veto NASA peadirektor.

Kuiperi vöö, Pluto Kuiper Express ja projekti tühistamine

Kunstniku kujutis kosmosesondist Pluto Kuiper Express, mille start tühistati

1990. aastate lõpus avastati mitmed objektid, mis olid Neptuunist kaugemal ja mis kinnitasid Kuiperi vöö olemasolu. NASA palus JPL-il luua kosmosesond, mis suudaks lisaks Pluutost mööda lendamisele uurida ka Kuiperi vööd. Missioon nimetati ümber Pluto Kuiper Expressiks. Paraku kasvatas see projekti eelarvet ja sondi massi. Varsti otsustas peadirektor Goldin, et projekt on väikese tähtsusega ja vähendas selle rahastust tuntavalt. 2000. aastal otsustas NASA, et projekti eelarve on lõhki ja hiljem projekt tühistati. Kulud olid selleks ajaks kasvanud 1,1 miljardi dollarini.

Alan Stern ja New Horizons

 Pikemalt artiklis New Frontiers

New Horizonsi möödalend Pluutost ja Charonist kunstniku nägemuses

Pluto Kuiper Expressi projekti tühistamine ärritas paljusid teadlasi, kes hakkasid NASAlt nõudma, et projekt taaskäivitataks või et NASA tulevikuplaanides oleks sees Pluutole kosmosesondi saatmine. Nõudmisi toetasid ka mitmed NASA enda teadlased. NASA andis järgi ja otsustas luua uue programmi, mis eelarveliselt oleks Flagshipi programmist väiksem, aga Discovery programmist suurem. Uue programmi nimeks sai New Frontiers.

NASA korraldas konkursi, et leida esimene projekt, mida NASA New Frontiersi programmi raames rahastaks. Konkursil otsustas osaleda ka Stamatios Krimigis, kes moodustas koos Alan Sterniga New Horizonsi meeskonna. New Horizons sai konkursi esiviisikusse ja pääses lõppvooru, kus konkureeriti teise analoogse projekti, POSSE (Pluto and Outer Solar System Explorer) meeskonnaga.

2001. aasta novembris valiti konkursi võitjaks New Horizons. Sellest sai ametlikult esimene New Frontiersi missioon, kuid NASA peadirektor, Sean O'Keefe, ei toetanud seda ja eemaldas New Horizonsi NASA 2003. aasta eelarvest, mis sisuliselt tühistas projekti. New Horizonsi meeskond hakkas oma projektile toetajate leidmiseks lobitööd tegema ja NASA andis teadlaste survele järgi 2002. aasta suvel ning kinnitas, et rahastab projekti. Stern ja tema meeskond asus kosmosesondi ja selle seadmeid ehitama ning sond startis Pluutole 2006. aastal. Sond jõudis Pluutole 2015. aasta juulis.