New Horizons is de eerste missie van een ruimtesonde naar de dwergplaneet Pluto. NASA lanceerde deze onbemande missie met een Atlas V-raket. De lancering vond plaats op 19 januari 2006.
Doel Doel van New Horizons was het onderzoeken van het uitzicht, de samenstelling en de atmosfeer van de dwergplaneet Pluto met zijn manen en andere Kuipergordelobjecten (waar Pluto en zijn manen deel van uitmaken). Dit laatste gebeurde na een ontmoeting met, en onderzoek van, Pluto. Hiertoe gebeurde onderzoek in de zichtbare golflengte voor het uitzicht, in het infrarode spectrum voor de oppervlaksamenstelling, en in het ultraviolette spectrum voor de samenstelling van de atmosfeer. De deeltjes die de atmosfeer verlaten zijn bestudeerd, alsook het effect van de zonnewind op de atmosfeer.
Na passage van Pluto (en een inmiddels toegewezen verzoek tot aanvullende financiering voor een verlengde missie, want die liep volgens een eerdere planning tot 1 oktober 2016)New Horizons Receives Mission Extension to Kuiper Belt, Dawn to Remain at Ceres is New Horizons op weg gegaan naar andere objecten in de Kuipergordel. Met behulp van de Hubble maakten onderzoekers in de zomer van 2014 in anderhalve maand tijd een voorlopige selectie van vijf interessante objecten. Aanvullende waarnemingen in oktober 2014 beperkten de keuze vanwege de beperkte hoeveelheid brandstof verder tot twee mogelijke doelen. Van het ene object, 2014 MU69, in het kader van deze missie ook wel Ultima Thule genoemd, maar later officieel Arrokoth genoemd, was de geschatte diameter van 45 km en dit hemellichaam is relatief klein en duister. Een passage met dit object zou kunnen geschieden met relatief laag brandstofverbruik. Het andere object, 2014 MU70, heeft een grotere helderheid bij een diameter van 76 km en is vanuit wetenschappelijk oogpunt interessanter maar zou een groter beroep doen op de brandstofvoorraad. Bijkomende aandachtspunten voor 2014 MU69 waren de positie van de Zon ten tijde van aankomst en de geringe helderheid. De kans was aanwezig dat men hierdoor tijdens de laatste naderingsfase alsnog veel brandstof zou moeten verbruiken tijdens koerscorrecties. De beslissing welk object zou worden bezocht viel in augustus 2015, waarna New Horizons op 22, 25, 28 oktober en 4 november de noodzakelijke koerscorrecties uitvoerde. Baancorrecties op een later tijdstip zouden zowel het brandstofverbruik als de risico's voor deze verlengde missie vergroten. De ontmoeting met 2014 MU69 zou pas plaatsvinden rond Nieuwjaarsdag 2019. Andere objecten uit de Kuipergordel onderzoekt New Horizons vanaf grote afstand. Zowel de energievoorziening als communicatiesysteem van New Horizons zijn hierop ontworpen. Bovendien functioneren de wetenschappelijke instrumenten zelfs nog bij veel lagere lichtsterktes dan die bij 2014 MU69 heersen. Hoewel de financiering voor een aanvullende missie nog niet rond was viel de keus eind augustus op 2014 MU69. De afstand van New Horizons tot dit Kuipergordelobject was anderhalf miljard kilometer; een vlucht van ruim drie jaar. Door de keuze voor 2014 MU69 hield de sonde brandstof over voor aanvullende manoeuvres. Door recente geologische activiteit op Pluto verdwenen eerdere inslagkraters. Dit verhinderde dat astronomen een blik wierpen op de vroegste geschiedenis van het zonnestelsel. De ontmoeting met 2014 MU69 won hierdoor aan wetenschappelijk belang.
Tijdschema miniatuur|Lancering New Horizons moest Pluto volgens de projectleiding zo snel mogelijk bezoeken, omdat Pluto een sterk elliptische baan om de zon beschrijft en sinds 1989 steeds verder van de zon (en dus ook van de aarde) verwijderd raakt. De omlooptijd rond de zon bedraagt 247,7 jaar; een volgende gelegenheid laat volgens de projectleiding lang op zich wachten: rond 2120 zal Pluto het aphelion van zijn baan bereiken en pas rond 2230 bevindt de planeet zich weer zo dichtbij als ten tijde van de lancering. Nadelen van een grote afstand zijn: De atmosfeer van Pluto kan te koud worden en bevriezen. Dit kan gebeuren tussen 2015 en 2020. Nu heeft men nog een kans de atmosfeer te onderzoeken. Er valt steeds minder licht op Pluto, waardoor het moeilijker is om Pluto optisch in kaart te brengen.
Belangrijke data Negen uur na de lancering passeerde New Horizons de baan van de maan. Op 7 april 2006 werd de omloopbaan van de planeet Mars gepasseerd. Op 13 juni 2006 passeerde de sonde planetoïde 2002 JF56 op een afstand van 101.867 km. De Internationale Astronomische Unie hernoemde deze later naar 132524 APL (APL staat voor Applied Physics Laboratory van de Johns Hopkins University). Dit als erkenning voor de prestatie van de door APL gebouwde sonde NEAR Shoemaker. Op 28 februari 2007 werd de planeet Jupiter gepasseerd, waarbij de sonde gebruik maakte van een zwaartekrachtsslinger. Op 8 juni 2008 passeerde New Horizons de omloopbaan van de planeet Saturnus. Op 18 maart 2011 passeerde de sonde de omloopbaan van Uranus. Tussen 3 en 27 januari 2012 haalde de vluchtleiding de sonde tijdelijk "uit winterslaap" om de instrumenten te testen. Op 12 februari 2013 had de sonde een snelheid van 15,58 km/s; oftewel ongeveer 3,284 AE per jaar, en bevond zich 25,49 AE van de zon, ongeveer halverwege de baan van Uranus en Neptunus. De sonde bevond zich toen nog op een afstand van 7,04 AE tot Pluto. Een radiobericht vanaf de sonde deed er van daar af ongeveer 2 uur en 40 minuten over om de aarde te bereiken, en een bericht met reactie duurde dus minstens 5 uur en 20 minuten. 17 januari 2014 werd de sonde opnieuw kortstondig uit de winterslaap gehaald. 27 mei 2014 was de afstand tot de zon 29,46 AE; tot de aarde 28,66 AE, de afstand tot Pluto was 3,29 AE. Een radiobericht met antwoord deed er 7 uur 56 minuten over; de snelheid ten opzichte van de zon was Op 25 augustus 2014 passeerde de sonde de baan van Neptunus. Op 14 juli 2015 passeerde de sonde Pluto op een afstand van ongeveer 12 500 km. Op 4 juni 2018 is de sonde weer uit winterslaap (hibernation) gehaald.Sonde New Horizons uit winterslaap gehaald Nederlands Dagblad, 5 juli 2018 Op 1 januari 2019 passeerde New Horizons Arrokoth
Verloop van de passage van Pluto en Charon miniatuur|Foto van Pluto en zijn manen Charon, Nix en Hydra door New Horizons Reeds een jaar voordat Pluto bereikt werd, stuurden de camera's beelden door van Pluto en zijn manen. Drie maanden voor de aankomst konden de camera's op een afstand van 105 miljoen km de eerste kaarten samenstellen en spectrummetingen uitvoeren. Als door het zich verwijderen van Pluto van de zon de atmosfeer bevriest, dan zal een seizoensverandering op Pluto gevolgd kunnen worden. De laatste twaalf dagen voor het bereiken van Pluto (twee Pluto-dagen, dus twee omwentelingen van Pluto), werden spectrummetingen uitgevoerd, waardoor veranderingen tijdens een Pluto-dag bestudeerd konden worden over een gebied van 48 kilometer. Tijdens het passeren van Pluto werd de ultraviolet-emissie van Pluto's atmosfeer gemeten. Er zijn kaarten gemaakt in groen, blauw, rood en een golflengte die specifiek is voor bevroren methaan op de oppervlakte. De sonde naderde Pluto tot op 12 500 km en Charon tot op 27 000 km. De scherpste foto's van Pluto hebben een resolutie van 60 meter.
Op 6 december 2014 ontwaakte de sonde op instructie van NASA uit zijn winterslaap. Het bevestigingssignaal van New Horizons deed er 4 uur en 26 minuten over om de aarde te bereiken. De instructies om te ontwaken waren al voorgeprogrammeerd in de boordcomputer in augustus 2014. Het opstarten nam anderhalf uur in beslag. Na enige weken testen, begon de daadwerkelijke missie op 15 januari 2015. Toen startte de sonde de waarnemingen van Pluto. New Horizons passeerde Pluto op 14 juli 2015.
Het instrument LORRI (Long-Range Reconnaissance Imager) observeerde vanaf half januari voortdurend Pluto en zijn manen. Door de gemaakte opnamen kreeg de vluchtleiding een beter inzicht hoe ver de sonde nog van Pluto verwijderd was. De afstand tot Pluto bedroeg medio januari nog 220 miljoen km. Daarnaast dienden deze opnamen als basis voor noodzakelijke koerscorrecties. Zowel de planeet als zijn manen waren begin 2015 slechts als heldere stippen op de foto's zichtbaar, maar hielpen de exacte positie van de planeet te bepalen. De timing speelde een cruciale rol in het richten van het vaartuig en instrumenten tijdens passage. Op 8 maart 2015 verzond de vluchtleiding, mede naar aanleiding van de ontvangen opnamen, instructies voor een koerscorrectie. De sonde voerde deze op 10 maart uit. De snelheid van ongeveer werd met verlaagd. Reden hiervoor waren de bijgestelde baanberekeningen van Pluto en Charon. De manoeuvre nam 93 seconden in beslag. Als gevolg van de correctie kwam New Horizons 14 minuten en 30 seconden later bij Pluto aan.
Betere foto's Doorgeseinde opnames van april 2015, op 103 à 111 miljoen km afstand, toonden voor het eerst in de geschiedenis details van het planeetoppervlak. Het heldere gebied rond de pool is mogelijk een poolkap (in dit geval van moleculaire stikstof, N2). In juli 2015 was New Horizons Pluto voldoende genaderd om hierover uitsluitsel te geven. De vluchtleiding vond geen gevaarlijke stofwolken, ringen of nieuwe maantjes op de foto's. De koers van de verkenner behoefde daarom niet te worden aangepast. (New Horizons kon tot uiterlijk 4 juli een veiliger traject kiezen.)
Sonde schakelt zichzelf tien dagen voor passage uit Door een fout in een reeks instructies schakelde New Horizons op 4 juli terug naar de veiligheidsmodus. De fout was lastig op te sporen en enige minder belangrijke waarnemingen leden er onder. Op 6 juli vond de vluchtleiding de fout en startte de sonde opnieuw op. Een radiosignaal had op deze afstand 4½ uur nodig voor een enkele reis. Het duurde dus 9 uur voordat de Aarde antwoord ontving. De vluchtleiding verloor bijna anderhalf uur lang alle contact. De automatische piloot aan boord kreeg in de gaten dat er iets misliep en schakelde over naar de reserveboordcomputer. New Horizons legde alle wetenschappelijke waarnemingen stil en herstelde het radiocontact, waarna het informatie over de toestand aan boord overseinde. Door de grote afstand verliep het opnieuw opstarten omslachtig. Op 8 juli verzond het vaartuig weer foto's.
Verzending van data van Pluto en Charon Tijdens Plutopassage verzamelden de instrumenten honderdmaal zoveel data (tijdens meer dan 400 waarnemingen) als de sonde kon verzenden.New Horizons Returns Last Bits of 2015 Flyby Data to Earth op NASA.gov, 27 oktober 2016, geraadpleegd 31 oktober 2016 Deze werden intern opgeslagen en later doorgeseind. Op 24 juli had New Horizons zodoende 5% van zijn verzamelde gegevens doorgeseind. Om de gegevens sneller te ontvangen, kan het vaartuig roteren. Zo kan de sonde een tweede antenne inschakelen voor contact met de Aarde. Het DSN kan niet continu radiocontact met de sonde onderhouden; ook andere missies doen een beroep op het netwerk. In eerste instantie stuurde New Horizons een bundel gecomprimeerde gegevens naar de Aarde. Pas daarna zou de sonde het volledige pakket aan wetenschappelijke gegevens doorseinen. De ontvangstkwaliteit van de binnengekomen gecomprimeerde gegevens bleek echter teleurstellend. Daarom kreeg de sonde opdracht om meteen de volledige set opgeslagen gegevens te verzenden. Op 25 oktober 2016 ontving NASA het laatste gedeelte van de opgeslagen gegevens.
miniatuur|New Horizons in de cleanroom
Vervolgmissie: Arrokoth Het volgende doel voor New Horizons was het Kuipergordelobject 2014 MU69 dat op 14 maart 2018 voor de gelegenheid 'Ultima Thule' als bijnaam kreeg.New Horizons spacecraft’s next distant destination gets a nickname SpaceflightNow, 14 maart 2018 De officiële naam Arrokoth werd pas tien maanden na de passage op 12 november 2019 bekend gemaakt.