目前，美國的“黎明號(hào)”探測(cè)器正在前往灶神星的路上，到2012年，它還將飛往谷神星。科學(xué)家之所以會(huì)關(guān)注這兩顆小行星，是因?yàn)榱私馑鼈儗⒂兄诳茖W(xué)家揭示太陽系的來龍去脈。

在太陽系中，木星與火星軌道之間有一大群小行星，它們與內(nèi)行星(即地球、水星、金星和火星)同根同源，都是“萌芽時(shí)期”的行星，但由于木星強(qiáng)大吸引力的“擾動(dòng)”，使得它們無緣形成大行星，而成為太陽系的“小字輩”。小行星是在太陽系的撞擊環(huán)境中保存下來的，并且完好無損地保留了自它們形成以來的一切，所以科學(xué)家對(duì)它們非常關(guān)注，了解它們，可以幫助科學(xué)家了解太陽系早期的形成和以后的演化情況。

最近十多年來，在對(duì)太陽系特別是對(duì)小行星的觀測(cè)和理論研究中，科學(xué)家對(duì)太陽系的結(jié)構(gòu)有了新的了解，以至最終對(duì)冥王星的行星身份提出了質(zhì)疑。2006年8月在捷克首都布拉格舉行的國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)第26屆大會(huì)上，天文學(xué)家通過投票最后決定把冥王星從行星位置上拉下來，降為矮行星，同時(shí)將原來的小行星谷神星升級(jí)為矮行星。冥王星的“降級(jí)”和谷神星的“升遷”使太陽系小天體成為科學(xué)大眾關(guān)注的熱點(diǎn)。

在太陽系小行星隊(duì)伍里，最受科學(xué)家關(guān)注的是兩個(gè)“大哥”——灶神星和谷神星。灶神星是干燥的，谷神星則是潮濕的，有塵土和類似黏土的表面，表面下還有水的痕跡。這些差異表明兩者由不同的路線演化而來，研究這些差異就有可能揭示太陽系的來龍去脈。

發(fā)現(xiàn)谷神星

它曾被人們認(rèn)為是一顆“丟失的行星”。神星是最早發(fā)現(xiàn)的小行星，它的發(fā)現(xiàn)十分有趣。1764年，德國一位名叫丹尼爾·提丟斯的中學(xué)教師根據(jù)已經(jīng)知道的水星、金星、地球、火星、木星和土星到太陽的距離，做了一項(xiàng)有趣的“數(shù)字游戲”：“如果假設(shè)土星到太陽的距離為100個(gè)單位，那么水星是4個(gè)單位，金星是4+3=7個(gè)單位，地球是4+6=10個(gè)單位，火星是4+12=16個(gè)單位。但是，在火星以下就出現(xiàn)了例外，因?yàn)榘凑者@個(gè)數(shù)列，火星以下的星體位置應(yīng)為4+24=28個(gè)單位，但在那個(gè)位置上，既沒有發(fā)現(xiàn)行星，也沒有發(fā)現(xiàn)任何衛(wèi)星。難道造物主使一個(gè)行星離開了那兒，才造成這個(gè)空隙?不!我們可以滿懷信心地打賭，毫無疑問，那兒一定會(huì)有天體——或許是尚未發(fā)現(xiàn)的火星的衛(wèi)星，甚至可以加上木星的幾個(gè)衛(wèi)星。越過這個(gè)空隙后，木星到太陽的距離是4+48=52個(gè)單位，土星是4+96=100個(gè)單位?！?/p>

上述這段話經(jīng)過當(dāng)時(shí)的柏林天文臺(tái)臺(tái)長約翰·埃立特·波得教授的修正和介紹之后，成為著名的“提丟斯一波得定則”。1781年，天文學(xué)家威廉·赫歇爾發(fā)現(xiàn)了位于土星軌道外的天王星。經(jīng)檢驗(yàn)，天王星也遵從“提丟斯一波得定則”。這樣一來，“提丟斯一波得定則”在人們眼中的可信度就更高了。

按照“提丟斯一波得定則”，在距離太陽2.8個(gè)天文單位(天文單位是指太陽到地球的距離，1個(gè)天文單位約等于1.5億千米)的區(qū)域，也就是在火星和木星軌道之間，應(yīng)該有一顆行星，但長期以來天文學(xué)家在那里并沒有發(fā)現(xiàn)天體，于是有人估計(jì)，這顆未露身影的行星一定是個(gè)“小不點(diǎn)兒”，從地球上用人的肉眼看不見。為了尋找這個(gè)不肯露面的“小不點(diǎn)兒”，波得當(dāng)時(shí)呼吁天文學(xué)家合作，在黃道面(黃道面就是地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道所在的平面。由于月球和其他行星等天體的引力影響地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，黃道面在空間的位置總是在不規(guī)則地連續(xù)變化，但在變動(dòng)中，任一時(shí)間這個(gè)平面總是通過太陽中心)上來個(gè)嚴(yán)密搜索。法國天文學(xué)家拉朗德則進(jìn)一步建議，把整個(gè)黃道帶分成24個(gè)區(qū)域，請(qǐng)24位有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)天文學(xué)家分別負(fù)責(zé)搜索。于是，波得和拉朗德在黃道上撒下天羅地網(wǎng)，嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地搜索了4年，結(jié)果仍然一無所獲。與此同時(shí)，德國人還組織了“天空巡警隊(duì)”，用望遠(yuǎn)鏡對(duì)黃道十二宮附近天空進(jìn)行“巡邏”，結(jié)果也是無功而返。

俗語說得好：有心栽花花不發(fā)，無意插柳柳成蔭。1801年1月1日，新年鐘聲剛剛響過，意大利西西里天文臺(tái)就傳出消息：朱塞佩，皮亞齊在金牛座里尋找M87時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)移動(dòng)天體。皮亞齊以為這是一顆彗星，但他總共只觀測(cè)了24小時(shí)就因病中止了觀測(cè)，因此無法確定這個(gè)移動(dòng)天體究竟是不是彗星。

更令人沮喪的是，此后不久，這顆星就被湮沒在強(qiáng)烈的陽光里，很難進(jìn)行觀測(cè)了，到1801年底，當(dāng)時(shí)才24歲的卡爾·弗里德里奇·高斯開發(fā)出一個(gè)確定天體軌道的有效方法，結(jié)果他僅用了幾周時(shí)間就對(duì)這顆“彗星”將要出現(xiàn)的位置作出了預(yù)報(bào)。高斯將預(yù)報(bào)結(jié)果寄給了歐內(nèi)斯廷天文臺(tái)臺(tái)長馮·贊奇。1801年12月31日，馮。贊奇果然在高斯預(yù)報(bào)的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆星。第二天，皮亞齊和一位“天空巡警隊(duì)”隊(duì)員、業(yè)余天文愛好者奧伯斯醫(yī)生也觀測(cè)到了它。經(jīng)計(jì)算，它的軌道是橢圓，不是拋物線。因此確認(rèn)它不是彗星，而是行星。

距離太陽2.8個(gè)天文單位的星——“2.8星”終于找到了，它與太陽的距離是2.77個(gè)天文單位，四舍五入后正好是2.8個(gè)天文單位，“提丟斯一波得定則”看來被驗(yàn)證了。

新天體發(fā)現(xiàn)后，就應(yīng)當(dāng)給它命名。根據(jù)慣例，先由發(fā)現(xiàn)者提名，再由國際天文機(jī)構(gòu)正式命名。皮亞齊建議用羅馬神話中的植物女神和西西里國王費(fèi)迪南德三世的名字共同命名這顆星，叫做“賽麗絲-費(fèi)迪南德”，但其他國家的天文學(xué)家不接受“費(fèi)迪南德”，于是這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的天體被命名為“賽麗絲”。不過，在德國賽麗絲被叫做赫拉，在希臘被叫做狄米特，而在英語國家中狄米特又是小行星的名字。這樣一來，這顆星的名字變得十分混亂。1802年，威廉·赫歇爾爵士為這類天體創(chuàng)造了一個(gè)名字叫小行星——“它們像小星，即使非常好的望遠(yuǎn)鏡也難以鑒別它們?！痹谖覈?，它被叫做谷神星或1號(hào)小行星。

谷神星引起了天文學(xué)家的極大興趣，他們經(jīng)過觀測(cè)、計(jì)算和分析最終確定了它的軌道、體積和質(zhì)量。計(jì)算結(jié)果出來后，一些天文學(xué)家歡欣鼓舞，認(rèn)為未露面的行星終于找到了，但也有天文學(xué)家不以為然，他們說，這顆星的亮度只有7～8等(星等是用來表示星的亮度的天文學(xué)單位)，體積不到月球的1 ／4，因而算不上行星，最多只能算作小行星。在此情況下，科學(xué)家作出了如此假想：或許“2.8星”并未真正露面，還需繼續(xù)尋找。于是，“天空巡警隊(duì)”的隊(duì)員們夜復(fù)一夜地堅(jiān)守在望遠(yuǎn)鏡旁，唯恐這顆不肯露面的“行星”悄悄溜了過去。

還是俗語說得好，功夫不負(fù)有心人。1802年3月28日夜晚，那位在尋找谷神星中立過汗馬功勞的“天空巡警隊(duì)”隊(duì)員奧伯斯醫(yī)生，在室女座里找到一顆亮度為7等的新天體。它就是天文學(xué)家心儀已久的“2.8星”嗎?人們立即進(jìn)行查證，結(jié)果大失所望，原來這也是一顆小行星(后被命名為智神星，和希臘神話中的智慧女神同名)。

接著，天文學(xué)家又相繼發(fā)現(xiàn)了第三顆和第四顆小行星一一婚神星和灶神星。此后科學(xué)家才恍然大悟：在距離太陽2.8個(gè)天文單位的火星和木星軌道之間，其實(shí)不只有一顆行星，而是有一群小行星。天文學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)知道，這里是一個(gè)小行星帶，被稱為“小行星主帶”，里面有數(shù)以千計(jì)的小行星，已發(fā)現(xiàn)的就有幾千顆。

谷神星“升迂”

它幸運(yùn)地從小行星“升遷”為矮行星。

在眾多小行星中，最先發(fā)現(xiàn)的谷神星最引人注目'因?yàn)闊o論是體積還是質(zhì)量，它都是小行星中的“老大”。它的直徑約為950千米，質(zhì)量約為94億億噸，占到小行星主帶總質(zhì)量的32％。谷神星的體積和質(zhì)量允許它成為一個(gè)近似球體，也就是說它具有近似流體靜力平衡的形狀，這正是第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)把它“升遷”為矮行星的原因之一。

近年來，天文學(xué)家對(duì)谷神星的觀測(cè)取得了很大進(jìn)展。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)它的表面形態(tài)進(jìn)行了觀測(cè)，拍攝到了它的紫外圖像和可見光圖像，地面上的凱克望遠(yuǎn)鏡則拍攝到了它的近紅外圖像。

作為小行星主帶中的“老大”，谷神星究竟屬于哪種星呢?天文學(xué)家在這個(gè)問題上一直存在分歧。在第五顆小行星被發(fā)現(xiàn)之前，谷神星和其他3顆小行星都被指定為行星，堂而皇之地在太陽系行星隊(duì)伍里呆了半個(gè)世紀(jì)。直到第五顆小行星被發(fā)現(xiàn)，這時(shí)人們才認(rèn)識(shí)到太陽系小行星帶，開始把谷神星看作小行星。

最近十多年來，太陽系觀測(cè)和理論研究的進(jìn)展使人們對(duì)太陽系結(jié)構(gòu)有了新的認(rèn)識(shí)，其中最突出的就是對(duì)冥王星的行星身份提出了質(zhì)疑。在第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)上，這種質(zhì)疑達(dá)到高潮，冥王星最終從行星被降為矮行星，而谷神星則被提升為矮行星。

那么，怎樣區(qū)別行星、矮行星和小行星呢?國際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)在2006年8月24日做出的決議中，對(duì)太陽系各類天體給出了如下定義：

1 行星是具有如下所有性質(zhì)的天體：①位于圍繞太陽的軌道上；②有足夠大的質(zhì)量來克服固體應(yīng)力以達(dá)到流體靜力平衡的形狀(近于球形)；③已經(jīng)清空了其軌道附近的區(qū)域。

2 矮行星是具有如下所有性質(zhì)的天體：①位于圍繞太陽的軌道上；②有足夠大的質(zhì)量來克服固體應(yīng)力以達(dá)到流體靜力平衡的形狀(近于球形)；③還沒有清空其軌道附近的區(qū)域；④不是一顆衛(wèi)星。

3 其他所有圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的不是衛(wèi)星的天體，應(yīng)被統(tǒng)稱為“太陽系小天體”。

按照上述定義，矮行星和行星的主要區(qū)別在于軌道附近是否已清空。據(jù)此，谷神星不是行星，因?yàn)樗⌒行侵鲙е袛?shù)以千計(jì)的其他小行星有著共同的軌道。因此，現(xiàn)在的天文學(xué)家將它跟處于太陽系邊緣的柯伊伯帶內(nèi)的較大天體，包括冥王星、夸歐爾、奧克斯以及位于比較遙遠(yuǎn)的彌漫盤里的厄里斯等放在一起，歸類為矮行星。谷神星是小行星主帶里唯一的矮行星，而且是太陽系中得到證認(rèn)的最小的矮行星。也有科學(xué)家提出雙重分類的觀點(diǎn)，認(rèn)為谷神星同時(shí)仍然是一顆小行星。

通過紅外觀測(cè)，天文學(xué)家已經(jīng)初步了解了谷神星表面的物質(zhì)成分，其中最主要的成分是氫。在天文學(xué)上，氫是水的代名詞，谷神星表面存在氫暗示它上面存在大量的水。有科學(xué)家經(jīng)過分析指出，谷神星內(nèi)部是不均勻的，最里面是巖石構(gòu)成的核心，核心外面覆蓋著水冰組成的幔。冰幔厚度在60～120千米之間，可能含有2億立方千米水，水的質(zhì)量占谷神星質(zhì)量的16％-26％，水的體積占谷神星體積的30％-60％。比地球上的淡水?dāng)?shù)量還多。在谷神星表面之下甚至可能有一個(gè)裝滿液態(tài)水的海，這里有可能成為研究地外生命的一個(gè)區(qū)域。由此看來，這是一顆多么誘人的星啊!

研究谷神星對(duì)于了解天體演化史也有極其重要的價(jià)值。谷神星是46億年前形成小行星主帶時(shí)留下來的一個(gè)行星胚胎(又叫原始行星)，與內(nèi)太陽系里的天體(包括從月球到火星大小的一切天體)屬于同一類型。內(nèi)太陽系里的其他行星胚胎，有的在演化過程中同別的行星胚胎合并形成了類地行星，其余的則被木星的強(qiáng)大引力拋到太陽系之外。谷神星則是個(gè)例外，它幸運(yùn)地且比較完好地保存了下來，因而成為考察太陽系早期歷史和演化過程的珍貴樣品。

此外，谷神星的演化過程比較簡(jiǎn)單。它在吸收各種放射性元素，特別是半衰期(放射性物質(zhì)衰減一半的時(shí)間叫做半衰期)較短的鋁26的衰變能量之后，很快分化成巖石核心和結(jié)冰的幔，在水、火山和地質(zhì)構(gòu)造等過程影響下，古老地質(zhì)特征受到侵蝕，發(fā)生了改變。但由于體積小，谷神星很快冷卻并停止風(fēng)化，表面的水冰通過升華散失，留下各種水合物礦藏，例如黏土和碳酸鹽等?，F(xiàn)在的谷神星在地質(zhì)意義上是一個(gè)死的天體，表面僅受到撞擊影響。高分辨率紫外圖像顯示，在谷神星表面有幾個(gè)撞擊坑。

灶神星之爭(zhēng)

它究竟是小行星還是矮行星?

在第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)上，人們還對(duì)一個(gè)問題爭(zhēng)論得很激烈，這就是灶神星能否算矮行星。

灶神星是第四顆被發(fā)現(xiàn)的小行星，由證認(rèn)了谷神星、發(fā)現(xiàn)了智神星的“天空巡警隊(duì)”隊(duì)員奧伯斯醫(yī)生在1807年3月29日發(fā)現(xiàn)。和谷神星一樣，灶神星的軌道也位于木星與火星軌道之間的小行星主帶內(nèi)。它環(huán)繞太陽旋轉(zhuǎn)，運(yùn)行軌道是橢圓，軌道到太陽的最短距離是2.151個(gè)天文單位，最長距離是2.572個(gè)天文單位，到太陽的平均距離是2.362個(gè)天文單位，繞太陽運(yùn)行一周耗時(shí)1325.15天，是地球的3.6倍。

灶神星自轉(zhuǎn)1周的時(shí)間是5小時(shí)20分31秒，轉(zhuǎn)得比較快。有趣的是，它的北極不是指向天球北極，而是指向天鵝座，因此它是側(cè)著身子在軌道上運(yùn)行的。它同谷神星一樣不是行星，因?yàn)樗⌒行侵鲙е械钠渌⌒行怯兄餐能壍?。那可否將它歸類為矮行星呢?這要看它是否符合其他條件。

經(jīng)過多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)，灶神星的平均尺寸是578千米x560千米x458千米，與直徑530千米的球體相當(dāng)，其體積不到谷神星體積的56％，與2號(hào)小行星智神星相當(dāng)。灶神星的質(zhì)量只有智神星質(zhì)量的25％，因此它是一個(gè)密度比智神星小得多的天體。由于質(zhì)量小，沒有足夠大的質(zhì)量來克服固體應(yīng)力以達(dá)到流體靜力平衡的形狀，所以它是一個(gè)扁球體，不符合矮行星條件。

灶神星和其他太陽系小天體一樣，本身不發(fā)光，依靠反射太陽光而發(fā)亮。它的亮度既同它到太陽的距離有關(guān)，也同它到地球的距離有關(guān)，還取決于它的表面反射太陽光的能力。平均而言，灶神星到太陽的距離比谷神星近，目前它的軌道仍在谷神星軌道里面，而灶神星表面反射太陽光的能力又較強(qiáng)，所以灶神星是太陽系里最亮的一顆小天體，平均亮度達(dá)到6.5等。星等是用來表示星的亮度的單位，肉眼看到的星亮度稱為視星等，用數(shù)字表示，星越暗數(shù)字越大，例如7等星比6等星約暗2.5倍，6等星比5等星約暗2.5倍。視力好的人能看到6等星。顯然，亮度為6.5等的灶神星在一般情況下是肉眼看不見的，但偶爾在黑暗的天空背景下也能看到。2007年5-6月期間，灶神星運(yùn)行到距離太陽最近的位置，當(dāng)時(shí)它的亮度達(dá)到5.4等，僅憑肉眼就能看見。

當(dāng)然，要想了解灶神星的表面細(xì)節(jié)，用眼睛看是不夠的。天文學(xué)家利用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和凱克望遠(yuǎn)鏡對(duì)灶神星進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)它表面存在一些巨大的撞擊坑。其中，最突出的是灶神星南極附近的巨大撞擊坑，其直徑達(dá)400千米，寬度占整個(gè)灶神星直徑的80％，底部約在13千米以下，邊緣高出周圍地形4～12千米，表面有長達(dá)25千米的鮮明輪廓，中央峰比坑底高出18千米。

這些巨坑是怎么形成的?多數(shù)天文學(xué)家認(rèn)為是撞擊造成的。他們估計(jì)，在撞擊中灶神星失去了大約1％的體積。夭文學(xué)家相信，灶神星“家族”(從灶神星上撞擊出來的碎片)、V型小行星(火成巖成分的小行星)和海德流星(一類流星名稱)都可能是灶神星被撞擊的結(jié)果。

如果上述觀點(diǎn)正確，那么在碰撞中留下來的長達(dá)10千米的灶神星“家族”碎片和V型小行星碎片就表明，撞擊發(fā)生在大約10億年前，而海德流星最初也起源于那里。但這里有一個(gè)疑問：所有已知的v型小行星的體積加在一起，也只有灶神星被拋出去體積的6％左右，那么其余94％到哪里去了呢?

一些科學(xué)家認(rèn)為這些碎片有兩種“歸宿”：一是以小碎片形式被拋到了小行星環(huán)縫里，二是被“騷擾”到了別處。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果指出，灶神星表面最大的撞擊坑已經(jīng)深深陷入到灶神星的幾個(gè)明顯分開的殼層里，可能還進(jìn)入了星幔。這些觀測(cè)結(jié)果似乎為丟失的灶神星碎片找到了去向，間接證明了撞擊的可能性。但要得出最終結(jié)論還需進(jìn)一步觀測(cè)。

灶神星表面的坑引起了天文學(xué)家的極大興趣。在第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)上，代表們就灶神星的表面凹陷和南極的巨坑展開了熱烈討論，這種討論最后影響到灶神星的歸屬。代表們認(rèn)為，談?wù)撛钌裥悄懿荒軇潪榘行菫闀r(shí)過早，應(yīng)該繼續(xù)把它稱做太陽系小天體。“如果將來有令人信服的證據(jù)能夠說明灶神星南極的奇怪形狀不是嚴(yán)重撞擊形成的盆地，而是力的平衡的結(jié)果，那么即使它的質(zhì)量只有谷神星的28％，也可以列為矮行星?！?/p>

其實(shí)，灶神星的表面形態(tài)很復(fù)雜，除了表面凹陷和南極坑以外，它的東西兩個(gè)半球地形也顯著不同。東半球反射太陽光的能力較強(qiáng)，是遭受嚴(yán)重撞擊的高原地形，有極其古老的表土和一些撞擊坑。西半球則主要是暗黑的地質(zhì)單元。天文學(xué)家普遍認(rèn)為，這些地質(zhì)單元就像月海那樣，是玄武巖表面。

由于大量流星都被視為來自灶神星的碎片，所以灶神星就跟火星、月球、威爾德_2彗星和地球一樣，是太陽系內(nèi)留有物理樣品的5個(gè)天體之一。這些樣品對(duì)于研究太陽系起源和演化具有十分珍貴的價(jià)值。

科學(xué)家現(xiàn)已知道，灶神星的結(jié)構(gòu)和地球一樣可分為三層：由金屬鐵和鎳組成的核，核的外面覆蓋著一層橄欖石幔，幔的外面是星殼。灶神星演化的時(shí)間脈絡(luò)是：在200-萬300萬年內(nèi)完成吸積；在400萬～500萬年內(nèi)由放射性衰變的能量加熱，完成熔化，導(dǎo)致金屬核分離；在600萬-700萬年內(nèi)，對(duì)流的結(jié)晶，在80％的物質(zhì)結(jié)晶后對(duì)流停止；剩余物質(zhì)受到擠壓形成星殼，或者成為爆發(fā)過程中的玄武巖熔巖，或者形成壽命短暫的巖漿海，當(dāng)較老的熔巖因受到較新表面層的壓力而變形時(shí)，星核的較深層次便結(jié)晶成為深層巖；最后，灶神星內(nèi)部慢慢冷卻，成為現(xiàn)在的樣子。

綜上所述，灶神星是干燥的，演化的，表面受到嚴(yán)重撞擊，有著不同的形態(tài)。這些特征暗示它和谷神星具有不同的演化路徑。將它與谷神星一道研究，相互比對(duì)，能夠更加清晰地揭示太陽系的演化過程。

相關(guān)鏈接

“黎明號(hào)”探測(cè)器

美國宇航局于2007年9月27日發(fā)射“黎明號(hào)”機(jī)器人探測(cè)器，其任務(wù)是探測(cè)灶神星和谷神星。它升空后首先環(huán)繞地球運(yùn)行，于2007年12月17日離開地球，進(jìn)入行星際空間，然后飛向灶神星。

在行星際空間飛行的日日夜夜里，大約有85％的時(shí)間“黎明號(hào)”得依靠自己推進(jìn)。為了得到最佳的飛行路線，它有時(shí)也要進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)。例如它在2009年2月17日最接近火星時(shí)，就借助火星引力進(jìn)行了一次軌道機(jī)動(dòng)(軌道機(jī)動(dòng)又叫軌道調(diào)整，是借用外力改變飛船軌道的一種方法，改變飛船軌道是通過改變飛船飛行速度的大小和方向來實(shí)現(xiàn)的)。用于飛船軌道機(jī)動(dòng)的外力有兩種，一是大行星，例如火星的引力；二是助推火箭的推力。利用助推火箭推力進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)需要燃燒推進(jìn)劑?！袄杳魈?hào)”在整個(gè)飛行期間利用助推火箭改變軌道，總計(jì)將耗費(fèi)約72千克的氙氣推進(jìn)劑。

經(jīng)過50多億千米的行星際空間飛行后，“黎明號(hào)”將于2011年8月抵達(dá)第一個(gè)觀測(cè)目標(biāo)——灶神星，并圍繞它飛行9個(gè)月。在對(duì)灶神星進(jìn)行近距離探測(cè)后，“黎明號(hào)”將于2012年5月離開灶神星，飛往下一個(gè)觀測(cè)目標(biāo)——谷神星，預(yù)計(jì)于2015年到達(dá)，然后進(jìn)行探測(cè)。

在“黎明號(hào)”的科學(xué)艙里安裝了三套探測(cè)儀器，這些儀器是：兩架照相機(jī)，用來獲取兩顆小行星詳細(xì)的表面圖像，這也是這次飛行的主要任務(wù)；可見光和紅外線光譜儀，用來測(cè)量被小行星表面吸收的光線，分析小行星成分；伽瑪射線和中子探測(cè)器，用來測(cè)量被小行星表面反射的宇宙輻射，考察谷神星表面以下幾米深區(qū)域是否有冰水或液態(tài)水。此外，“黎明號(hào)”將通過測(cè)量各種無線電信號(hào)來推算這兩顆小行星的重力，從而推測(cè)它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)觀測(cè)目的，“黎明號(hào)”采用了嶄新的飛行方式和探測(cè)方式，即只用一艘飛行器來探測(cè)兩個(gè)目標(biāo)。在空間探測(cè)中，一個(gè)探測(cè)器探測(cè)多個(gè)目標(biāo)并不稀奇，但以往的多目標(biāo)探測(cè)器都是在飛過觀測(cè)目標(biāo)附近時(shí)，由地面發(fā)出指令指示觀測(cè)儀器進(jìn)行探測(cè)。這種“路過”的探測(cè)者都只在最接近觀測(cè)目標(biāo)的較短時(shí)間內(nèi)打開儀器，而在其他時(shí)間內(nèi)卻是“游手好閑的無業(yè)游民”，這種觀測(cè)獲取的資料是很少的。

“黎明號(hào)”則不同，它不是一個(gè)來去匆匆的“過路客”，它將在兩個(gè)不同的時(shí)間內(nèi)分別環(huán)繞兩個(gè)不同的小天體一圈一圈地做軌道飛行，并且一邊飛行一邊打開儀器從容不迫地進(jìn)行天文探測(cè)。它不僅能對(duì)整個(gè)小天體表面一覽無余，而且在任何時(shí)間內(nèi)都能觀測(cè)，取得全時(shí)段觀測(cè)資料。無疑，它得到的觀測(cè)資料是比較多的。這種觀測(cè)方式是設(shè)計(jì)“黎明號(hào)”的科學(xué)家的一大創(chuàng)造，它將帶來很高的觀測(cè)效率。

“黎明號(hào)”的飛行成功得益于一項(xiàng)新穎的高效率低成本技術(shù)，該技術(shù)所要求的運(yùn)載工具叫做離子推進(jìn)器，體積比較小，費(fèi)用比較低。美國宇航局曾做過估計(jì)，如果使用化學(xué)燃料火箭考察灶神星和谷神星，需要使用兩個(gè)探測(cè)器，每個(gè)探測(cè)器需要7.5億美元；如果使用離子推進(jìn)器，則只需5億美元。后者比前者可節(jié)省多達(dá)10億美元。此外，“黎明號(hào)”在飛行過程中將面臨一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：進(jìn)入和離開軌道需要很多能量。常規(guī)化學(xué)燃料火箭無法提供這么多能量，只有離子推進(jìn)器才能滿足要求。

離子推進(jìn)器是用剝離惰性氣體(一般用氙)原子里的電子使其帶電來工作的。惰性氣體是一種穩(wěn)定氣體，其原子核外的能級(jí)被電子排得滿滿的，最外層能級(jí)上排滿8個(gè)電子。這種物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中既不容易獲得電子，也不容易失去電子，很不活潑，所以稱為惰性物質(zhì)。失去電子的惰性氣體帶正電荷，成為離子，容易被負(fù)電極所吸引。在離子發(fā)動(dòng)機(jī)的后面裝有用來吸引離子的負(fù)電極，在負(fù)電極作用下，離子就被加速向后運(yùn)動(dòng)，在向后運(yùn)動(dòng)過程中穿過負(fù)電極，從火箭后面噴向外面，推動(dòng)火箭前進(jìn)。

典型的離子發(fā)動(dòng)機(jī)能提供10倍于普通固體燃料助推器的沖擊力，能大大提高燃料的效率。離子發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒推進(jìn)劑可以產(chǎn)生很高的加速度，推動(dòng)火箭前進(jìn)，但它不能在地球上使用，因?yàn)殡x子穿過地面后將變得很微弱。相反，它們?cè)诳臻g可以慢慢地、穩(wěn)定而有效地建立起極高的速度。

目前，“黎明號(hào)”已越過火星，正向它的既定目標(biāo)飛去?？茖W(xué)界期待“黎明號(hào)”能全面完成探測(cè)灶神星和谷神星的任務(wù)，為研究太陽系小天體取得更多更新的成果。