□小 米
探測(cè)冥王星需要“新視野”
□小 米
2015年7月14日,經(jīng)過約九年半的長途跋涉,美國研制的全世界第一個(gè)冥王星探測(cè)器“新視野”號(hào),來到距地球約50億公里遠(yuǎn)的冥王星附近。這是迄今為止,人類與冥王星最近距離的親密接觸。
“新視野號(hào)”首先探測(cè)冥王星和“卡戎”(冥王星衛(wèi)星之一),然后飛向柯伊伯帶(海王星軌道外一片天體密集的區(qū)域),去尋找關(guān)于太陽系起源和地球生命起源的線索。讓我們隨著“新視野號(hào)”來一趟星際旅行,打開人類的新視野。
大家都知道,冥王星離地球太遠(yuǎn)了,想要探測(cè)它實(shí)在太困難,所以一直以來,它都很神秘,從來沒有探測(cè)器走近過它。
20世紀(jì)90年代末,美國國家航空航天局曾經(jīng)制訂過一個(gè)冥王星探測(cè)計(jì)劃,但最終由于資金原因被取消了。沒想到,此舉遭到了很多天文學(xué)家的激烈反對(duì),美國行星學(xué)會(huì)還發(fā)起了“拯救冥王星計(jì)劃”行動(dòng)。不得已,美國國家航空航天局從2000年開始,向全球征集新的冥王星探測(cè)方案,并提出要求:要在2015年飛抵冥王星,且花費(fèi)資金不能過高。
為什么要規(guī)定在2015年飛抵冥王星呢?因?yàn)橼ね跣堑能壍烙珠L又扁,2015年是探測(cè)冥王星的最佳時(shí)間,下次最佳探測(cè)就要等到248年后了。
最終,“新視野號(hào)”計(jì)劃獲得了認(rèn)可。因?yàn)轱w往冥王星還需要很長時(shí)間,所以2004~2006年是發(fā)射的最佳時(shí)機(jī),為此科學(xué)家爭(zhēng)分奪秒地研制“新視野號(hào)”。它的誕生可以說是“千呼萬喚”,賺足了眼球。
“新視野號(hào)”是人類有史以來發(fā)射的最高速的飛行器,能以每小時(shí)5.79萬千米的速度飛行,接近第三宇宙速度,大家都叫它“太空飛毛腿”。按照這個(gè)速度,發(fā)射后9小時(shí)內(nèi)它就可以飛過月球。要知道,當(dāng)年阿波羅飛船飛往月球,用了3天時(shí)間呢。經(jīng)過13個(gè)月,它就能抵達(dá)木星,然后借助木星的巨大引力進(jìn)一步提速,直奔遙遠(yuǎn)的冥王星。
2006年1月19日,“新視野號(hào)”終于踏上了漫漫征途。不得不說的是,它出發(fā)的時(shí)候,冥王星還在太陽系九大行星之列。2006年8月24日召開的國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì),以237票對(duì)157票通過決議,將冥王星確定為太陽系的“矮行星”,而不再是大行星。當(dāng)時(shí)的決議令許多人遺憾不已,至今還有不少科學(xué)家憤憤不平,要為冥王星“平反”呢。
大家別看“新視野號(hào)”只有一架三角鋼琴那么大,樣子就像一個(gè)大鐵鍋綁著個(gè)短把錘子,其實(shí),它身上的寶貝可多呢。
“新視野號(hào)”攜帶了7臺(tái)科學(xué)探測(cè)儀器,相當(dāng)于它的7只眼睛,其中包括3臺(tái)相機(jī)、3臺(tái)光譜儀和1部塵埃計(jì)數(shù)器。你猜猜,這些儀器加在一起的總能耗有多大?告訴你,比一個(gè)普通燈泡還低!
“可見光-紅外成像儀”用于繪制冥王星和“卡戎”表面的高分辨率地圖,收集它們的表面物質(zhì)成分。這是“新視野號(hào)”的核心裝備。
“太陽風(fēng)分析儀”用于探測(cè)冥王星附近的太陽風(fēng)帶電粒子,以確定冥王星是否有磁場(chǎng)。
“學(xué)生塵埃計(jì)數(shù)器”將在整個(gè)旅程中,監(jiān)測(cè)星際塵埃的影響。這個(gè)儀器是行星探測(cè)計(jì)劃中,首次完全由大學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)施的,所以得到這么個(gè)名字。
…………
有了這些儀器,“新視野號(hào)”就能探測(cè)冥王星和“卡戎”盡可能多的秘密。
其實(shí),“新視野號(hào)”身上的新技術(shù)還多著呢,比如核電源。
為什么不用太陽能電源呢?還不是因?yàn)橼ね跣蔷嚯x太陽太遠(yuǎn)了,太陽光要經(jīng)過4個(gè)多小時(shí)才能照到冥王星,而且亮度只有地球看到的太陽光亮度的1/1000。所以,“新視野號(hào)”的電力根本無法由太陽能電源提供,只能用核電源。它的電源被封裝在特制的球形防火陶瓷中,這種陶瓷不易與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),電源中裝有核燃料的密封箱能經(jīng)受住任何撞擊或爆炸的沖擊,發(fā)生意外的可能性極低。
2007年,“新視野號(hào)”路過木星時(shí),對(duì)木星進(jìn)行了考察。隨后的幾年里,為了節(jié)約電力,延緩設(shè)備老化,它的絕大部分儀器都處于休眠狀態(tài)。不過,每隔幾個(gè)月,它的設(shè)備都會(huì)被定期喚醒,接受例行檢查、軌道校正和儀器校準(zhǔn),或是執(zhí)行一些特定的探測(cè)任務(wù)。此外,它每周還會(huì)發(fā)一個(gè)信號(hào)給地球上的控制人員,讓他們知道自己“還活著”。
科學(xué)家展示“新視野號(hào)”拍攝的冥王星照片。
北京時(shí)間2015年7月14日19時(shí)49分,“新視野號(hào)”探測(cè)器在距離冥王星12875公里的地方飛掠而過,拍下了珍貴的畫面,并測(cè)得冥王星直徑約2370千米,為地球直徑的18.5%。
在新的高清照片上,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了冰山,還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可愛的“心形區(qū)域”,并把它被命名為“湯博”,以紀(jì)念冥王星的發(fā)現(xiàn)者——美國天文學(xué)家克萊德·湯博。
由于距離太遠(yuǎn),以光速傳播的信號(hào)到達(dá)地球也要4個(gè)多小時(shí),因此,“新視野號(hào)”在飛掠過程中收集的圖像和數(shù)據(jù),要陸續(xù)傳送16個(gè)月。
探測(cè)冥王星的任務(wù)結(jié)束后,“新視野號(hào)”將在2017~2020年進(jìn)入神秘的柯伊伯帶,探測(cè)至少兩個(gè)柯伊伯帶天體,這個(gè)任務(wù)可能會(huì)持續(xù)5到10年。
小航天迷們,等著“新視野號(hào)”給我們發(fā)來更多好消息吧!