矮行星、行星、冰质天体:无论你怎么称呼,它一直是太阳系中最神秘也最令人着迷的未知星球之一。在被发现超过80年之后,我们终于有了一些线索。
 
  冥王星是一个为神秘所笼罩的天体。当然,还有争议。当新视野探测器于2006年1月19日发射时,它仍被冠以太阳系第九颗行星的头衔。然而,在同年8月一切都发生了改变,国际天文学联合会通过决议把它降级成了一颗矮行星。
 
  “新视野”任务的首席科学家艾伦?斯特恩对此的不安完全可以理解。他一直致力于推动前往探测冥王星的空间任务,但冥王星的降级丝毫没有减弱科学家们对这一任务的热情。冥王星由已故美国天文学家克莱德?汤博于1930年发现。为了纪念这一发现,“新视野”上携带了一些他的骨灰。
 
  我们对冥王星的认识非常有限。冥王星的直径约为月球的2/3,位于太阳系外围的柯伊伯带中,绕太阳公转一周需要248年。在柯伊伯带里充满了成千上万个小型冰质天体,它们被认为是早期太阳系的遗存。因此,对冥王星的探访其实代表了一次对这一类罕见天体进行研究的难得机会,因为它们根本就不会运动到地球附近。冥王星有一个由氮组成的稀薄大气层,而冻结的甲烷和氮则会在表面形成霜。在绕太阳公转的过程中,它的表面和大气会反复地融化和封冻。
 
  当然,仍有更多的未知。它的表面看上去会是什么样子?它是像木卫二一样的平坦,还是像土卫二那样崎岖?它有那些独有的特征?它是如何与其卫星,例如冥卫一,相互作用的?“新视野”已经或正在揭晓这些问题的回答。
 
  “新视野”任务的成形历经了许多年。一开始曾考虑派遣“旅行者”1号在20世纪80年代末飞掠冥王星。但是,该任务被认为风险过高。直到2001年11月“新视野”才被选中前往冥王星。在此之前还从未有人认真思考过这么遥远的飞掠任务,更不用说去尝试了。
 
  最大的技术挑战就是设计一个能可靠地运转近10年的航天器,然后它还要能自主且完美地完成探测任务。因为在冥王星的距离上,无线电通讯信号往返需要8个多小时的时间。所以,“新视野”必须在没有地面控制人员帮助的情况下应对在飞掠冥王星的过程中所遇到的任何问题。
 
  为了在可承受的时间下抵达冥王星,这次发射必须达到人类历史上最快的速度。到离开地球大气层时,“新视野”的时速达到了58 536千米,是喷气飞机的100倍。它仅用了短短9个小时便飞过了月亮,而同样的旅程“阿波罗”任务要花3天。发射后13个月,它就抵达了木星。利用木星的引力助推,它进一步加速去往冥王星。
 
  “新视野”与冥王星相遇从2015年年初开始,会持续约200天。这包括约170天的进近阶段,两者的距离会缩小到只有10 000千米,然后是30天的飞离阶段。不过,要把它所收集的数据都发回地球需要4~9个月的时间,因为“新视野”的数据传输率只有每秒1 000比特。今天,普通的宽带连接要比这至少快2 000倍,由此你就会明白它回发一张图像是多么不容易的一件事情了!
 
  无论结果如何,“新视野”都有望成为历史上最不可思议的太空任务之一。当冥王星的第一张照片被传回地球的时候,毫无疑问它成为了全球媒体追逐的焦点,就像此前罗塞塔-菲莱任务登陆彗星一样,只不过这一次的目标要大得多。自冥王星被发现以来已过去了80多年,2015年我们终于看到了汤博所发现的这个星球究竟是个什么样子。

 

责任编辑 彦 隐