Как New Horizons удалось так точно направить данные обратно на Землю?

Антенна с высоким коэффициентом усиления New Horizon, так как угол раскрытия ее луча составляет около 0,6°. Это означает, что он должен быть направлен на Землю с погрешностью 0,3°. В качестве практического примера, это больше похоже на наведение факела (фонарика) с (хорошо сфокусированным) лучом на дальнюю цель, чем на прицеливание крошечным лазерным пятном. Для сравнения, 0,6° немного больше, чем видимый размер Луны на нашем небе, который составляет 0,5° в поперечнике.

Антенна прикреплена к космическому кораблю, так что весь космический зонд должен вращаться (поэтому не было прямой загрузки данных во время встречи с Плутоном). Вращение осуществляется встроенными двигателями, которые можно использовать для очень точной регулировки вращения.

Теперь осталось только выяснить, где находится Земля. К счастью, кто-то установил яркий маяк относительно близко к Земле (более известный как Солнце), который можно использовать для его обнаружения. От Плутона Земля находится не более чем на 1,3° по обе стороны от Солнца.

New Horizons оснащен звездным трекером — по сути, камерой, которая делает снимки неба, и некоторым программным обеспечением, которое считывает положение и яркость звезд и сравнивает их с картой. Если по какой-либо причине наведение антенны на Землю не удается, космический зонд может переключиться на меньшую антенну со средним усилением, которая может работать даже при отклонении от Земли на угол до 10 °. По сути, это позволяет работать в чистом режиме слежения за Солнцем, не зная точной ориентации зонда.

И, в качестве последнего резерва, есть также всенаправленная антенна, которая может принимать команды практически в любых условиях, чтобы помочь восстановить работоспособность космического корабля. Из-за низкого коэффициента усиления эту антенну можно было использовать только на начальном этапе полета - после прохождения более нескольких а.е. принимаемый сигнал слишком слаб, чтобы его можно было использовать.