Eine neuneinhalbjährige Reise

New Horizons startet am 19. Januar 2006 von Cape Canaveral aus, angetrieben von einer Atlas-V-Rakete, die so konfiguriert war, dass sie ihr die höchste je von einem künstlichen Objekt erreichte Startgeschwindigkeit verlieh — sie verlässt die Erdumlaufbahn mit über 58.000 km/h. Bereits im Februar 2007 fliegt sie an Jupiter vorbei und nutzt dessen Schwerefeld, um weiter an Geschwindigkeit zu gewinnen und ihre Reisezeit um mehrere Jahre zu verkürzen, während sie im Vorbeiflug auch die Atmosphäre und die Monde des Planeten beobachtet.

Während des Großteils ihrer Reise zu Pluto verbringt die Sonde die meiste Zeit im elektronischen Ruhezustand, um ihre Instrumente zu schonen und die Betreuungskosten zu begrenzen, wobei sie regelmäßig für Routineprüfungen erwacht.

Der historische Vorbeiflug an Pluto

Am 14. Juli 2015 fliegt New Horizons in einer Entfernung von nur 12.500 km an Pluto vorbei, mit einer Relativgeschwindigkeit von fast 14 km/s — ein Blitzvorbeiflug, der nur wenige Stunden dauert, da Pluto viel zu weit entfernt ist, um eine Umlaufbahneinschwenkung zu ermöglichen. Die übermittelten Bilder offenbaren eine geologisch weitaus aktivere Welt als erwartet: eine ausgedehnte, herzförmige Ebene aus Stickstoffeis namens Tombaugh Regio, Gebirgsketten aus Wassereis mit Gipfeln von über 3.500 Metern und eine dünne, aber in Dutzende Dunstschichten gegliederte Atmosphäre.

Die Sonde fotografiert außerdem Charon, den größten Mond Plutos, und enthüllt dabei ein gigantisches Canyonsystem sowie eine dunkle Polarregion mit dem Spitznamen Mordor Macula. Dieser Vorbeiflug bleibt bis heute die einzige Nahdurchquerung von Pluto und seinem Mondsystem.

Das Herz von Pluto

Dieses Echtfarbenbild, zusammengesetzt aus den Daten, die New Horizons bei ihrer Annäherung im Juli 2015 sammelte, wurde zum Referenzbild von Pluto: Es zeigt in einem einzigen Bildausschnitt die unerwartete geologische Vielfalt des Zwergplaneten, vom dunklen, rissigen Gelände von Cthulhu Macula links bis zur weiten, hellen Fläche von Tombaugh Regio, der herzförmigen Ebene, die die Öffentlichkeit bei ihrer Veröffentlichung sofort in ihren Bann zog. Der westliche Lappen des Herzens, Sputnik Planitia, erwies sich als eine sich fortwährend erneuernde Stickstoffeis-Ebene, gegliedert in Konvektionszellen von mehreren Dutzend Kilometern Breite — eine völlig unerwartete geologische Aktivität für eine so kleine und kalte Welt, der die Gezeitenwärme fehlt, die Monde wie Europa oder Enceladus antreibt.

Tombaugh Regio trägt den Namen von Clyde Tombaugh, dem Astronomen, der Pluto 1930 entdeckte — eine umso bedeutsamere Ehrung, als seine Asche an Bord jener Sonde reist, die es 85 Jahre später ermöglichte, diese Region zum ersten Mal zu fotografieren.

Arrokoth, am Rand des Kuipergürtels

Nach Pluto setzt New Horizons ihre Reise in den Kuipergürtel fort, jene eisige Region jenseits von Neptun, die Millionen primitiver Objekte aus der Entstehungszeit des Sonnensystems beherbergt. Am 1. Januar 2019 fliegt sie an Arrokoth vorbei (ursprünglich als 2014 MU69 bezeichnet), einem kleinen, kaum 36 km langen Objekt mit der ungewöhnlichen Form zweier aneinandergefügter Lappen, wie ein flachgedrückter Schneemann.

In mehr als 6,4 Milliarden km Entfernung von der Sonne gelegen, ist Arrokoth das am weitesten entfernte und primitivste Objekt, das je aus der Nähe von einer Raumsonde besucht wurde. Seine Struktur deutet darauf hin, dass es durch die sanfte Verschmelzung zweier getrennter Körper bei sehr geringer Geschwindigkeit entstand, und bietet damit einen nahezu unverfälschten Einblick in die allerersten Stadien der Planetenentstehung vor 4,6 Milliarden Jahren.

Und danach?

New Horizons beobachtet weiterhin aus der Ferne den Kuipergürtel und das entfernte interplanetare Medium und könnte ein neues Vorbeiflugziel erhalten, sollte auf ihrer künftigen Flugbahn ein geeignetes Objekt entdeckt werden. Die Sonde verfügt noch über genügend Energie und Treibstoff, um ihre wissenschaftlichen Aktivitäten mindestens bis Mitte der 2030er-Jahre fortzusetzen, wenn ihr Radioisotopengenerator nicht mehr genug Leistung liefern wird, um ihre Instrumente zu betreiben.

Eine Ehrung an Bord, ein Planet, der unterwegs herabgestuft wurde

New Horizons trägt eine kleine Menge der Asche von Clyde Tombaugh an Bord, dem amerikanischen Astronomen, der Pluto 1930 entdeckte, sowie eine CD mit den Namen von über 434.000 Personen, die an einer vor dem Start organisierten Sammelaktion teilnahmen. Die Sonde trägt zudem eine amerikanische Briefmarke von 1991 mit der Aufschrift „Pluto: noch nicht erforscht", die im Moment des Vorbeiflugs an Bord fotografiert wurde, um die Einlösung dieses Versprechens symbolisch zu markieren.

Ironie des Kalenders: Kaum sieben Monate nach dem Start von New Horizons definierte die Internationale Astronomische Union 2006 den Begriff Planet neu und stufte Pluto zum Zwergplaneten herab. Die Sonde fand sich damit auf dem Weg zu einer Welt wieder, deren offizieller Status sich geändert hatte, während sie bereits unterwegs war — eine bis heute lebhafte Kontroverse in der breiten Öffentlichkeit und Teilen der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die durch die Entdeckungen von New Horizons zur geologischen Komplexität Plutos nur noch weiter angefacht wurde.