□ 鄭永春

科學儀器是“新視野”的“眼睛”。“新視野”攜帶了7臺重30千克的科學儀器。其中光學設備有3臺。分別是：遠程勘測成像儀、可見-紅外成像光譜儀、紫外成像光譜儀，分別拍攝可見光、紅外和紫外圖片。另外4臺儀器分別是：太陽風測量儀、無線電科學實驗儀、能量粒子譜儀、學生塵埃計數器，分別用于測量冥王星附近和表面的太陽風、大氣、能量粒子和塵埃。

（1）可見-紅外成像光譜儀：拍攝冥王星及卡戎的表面地形，提供高清晰影像照片，分析表面物理現象和物質組成，繪制地形圖，了解冥王星及卡戎的歷史。儀器分為兩部份，一為多光譜可見光相機，另一為紅外光譜儀，兩者共同使用一個6厘米鏡頭，用以調校焦距，收集影像。

可見光相機使用電荷藕合裝置，是近年所有外太空探測器的標準設備。天體目標的影像通過鏡頭后，再經過四層濾鏡，在電荷藕合器成像。濾鏡分別包括一般用途的藍、綠及近紅外濾鏡，以及專用于觀測甲烷的濾鏡。

紅外光譜儀測量熱輻射光譜，獲得物質組成信息。根據哈勃望遠鏡的觀測結果，冥王星表面以甲烷、氮、一氧化碳及冰為主，而卡戎則主要由冰組成。當探測器接近它們時，透過紅外光譜儀觀察，可能會發(fā)現更多的其他物質。

（2）遠程勘測成像儀：有一個直徑20.8厘米的鏡頭，同樣以CCD成像，但沒有濾鏡和活動部件。目的是為探測器提供詳細的空間信息，即探測器在飛行途中的精確位置。通過觀測特定星體，比較觀測資料，得出探測器在途中某一點的精確位置及相位，從而控制探測器進行相應的軌道調整。當飛臨冥王星時，遠程勘測成像儀同時拍攝冥王星表面影像，分辨率大致相當于標準足球場面積。

（3）紫外成像光譜儀：測量由冥王星及卡戎輻射或反射的紫外線，獲得不同波長的圖像，研究它們的大氣成分、表面物質組成和溫度。紫外成像光譜儀有兩種工作模式：①氣體輝光探測模式，當探測器接近及離開冥王星時采用這種模式，目的是直接測量由冥王星及卡戎的大氣輻射或反射的紫外線，大多數時間采用這種工作模式。②掩星測量模式，當探測器飛越冥王星之后，進入冥王星日蝕陰影區(qū)時，即被冥王星星體遮掩太陽光的地方，通過測量透過冥王星大氣的太陽光，獲得冥王星大氣的成份、濃度和溫度分布。

（4）太陽風測量儀：主要用于測量冥王星附近的太陽風特性，分析從冥王星大氣中逃逸出來的物質和逃逸速率，尋找冥王星周圍的磁層。儀器內部有一個低能等離子體探測器，測量范圍為30～7700電子伏特。

（5）無線電科學實驗儀：當“新視野”位于冥王星的背面時，地球上的控制人員開始向冥王星發(fā)射無線電波。由于無線電信號在穿越冥王星大氣層時會產生一定的折射、畸變和時延，那些穿過冥王星大氣層的無線電波被飛船上的2.1米直徑高增益天線接收后，無線電科學實驗儀就會比較穿越冥王星大氣前后的信號特征，分析出大氣中氣體分子的成分、密度、溫度及大氣結構，繪制冥王星大氣層從高空到表面的溫度和密度曲線。

當探測器近距離飛掠冥王星時，無線電科學實驗儀可以切換到輻射探測模式，直接測量冥王星發(fā)射的微弱的微波輻射，精確測量冥王星向陽面和背陰面之間的溫度變化。

（6）能量粒子譜儀：該儀器由帶電粒子探測器組成，可以測量質子、離子、電子等帶電粒子的成分和密度等特性。通過探測大氣層頂部的中性粒子被太陽風激活而逃離大氣層的現象，推算大氣化學成份。

（7）學生塵埃計數器：由科羅拉多大學的學生在專業(yè)航天人員的指導下制造的，主要用于測量整個飛行過程中星際塵埃粒子對“新視野”的撞擊情況，包括粒子的大小、數量、撞擊飛船時的方向和飛行軌跡等。這些塵埃粒子主要來自從彗星逃逸的物質和柯伊伯帶天體相互碰撞產生的殘片。

有了這些慧眼，“新視野”看到的冥王星將不再像從地球上看到的冥王星那樣霧里看花，而是要“把這紛擾的世界，看個清清楚楚，明明白白，真真切切?！?/p>