太空作家回答关于“新视野号”飞跃冥王星的十大问题

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据美国国家地理杂志报道,美国宇航局新视野号宇宙飞船于本周二将以8000英里的距离飞经冥王星,揭开太阳系里最后一个大型天体,或者说我们从学校书本里 了解到的最后一个行星的神秘面纱。在此之前,因为冥王星非常遥远,它的面貌一直不为人知。为了看清它的真实面貌,我们必须接近它。

然而,接近这颗冰冻世界并非易事。在飞行了将近30亿英里的漫长旅程后,新视野号于本周二美国东部时间早晨7点49达到冥王星最近点,只为一瞥这颗鲜为人知的矮行星。

2006年发射的新视野号是离开地球的最快的宇宙飞船。它于次年经过木星轨道,运行速度将近100万英里每天——即便如此新视野号宇宙飞船仍花费了9.5年的时间到达冥王星和它的卫星。

事实上,由于新视野号运行速度是如此之快——超过3万英里每小时——以至于宇宙飞船在三分钟内即可飞经冥王星。然而,整个近距离接触持续数小时,新视野号将对冥王星和它的五个怪异卫星进行上百次观测。周三下午将发布第一批最高分辨率图像,剩余的数据将在未来16个月里逐渐传输过来。

在新视野号项目总部等待这次飞经的过程中,太空作家纳迪亚·德雷克(Nadia Drake)回答了有关这一盛事的某些最大的问题。

新视野号与冥王星

1.为什么飞经?为什么不减慢或者环绕冥王星?

如果你想要在合理的时间内到达冥王星附近,减慢或者环绕冥王星几乎是不可能的。这颗行星的引力非常微弱以至于如果一艘宇宙飞船想要进入环绕轨道,那么必须慢慢来。如果新视野号想要降低到足够慢的速度,它必须携带刹车和逆转所有向前动量的燃料,这大约相当于发射这艘宇宙飞船并让它开始疾驰所需要的燃料。发射这所需的所有推进剂以及宇宙飞船几乎是不太可能的。

2.为我们曾经看到过非常遥远星系的图片,为什么我们无法拍摄到冥王星的图片?

尽管非常遥远,这些遥远而闪亮的星系非常大非常明亮,这便是类似哈勃太空望远镜这样的望远镜可以观测到它们的原因。但冥王星太小了,且非常昏暗,即使是基于地球的最明锐的观察设备也无法看清楚它:它只有月球宽度的2/3。即使是距离地球更近的矮行星谷神星,它仍太小以至于在哈勃太空望远镜的视野里它只是一个模糊的小点。

3.最可能出错的事是什么?

如果宇宙飞船在飞经冥王星系统时撞到一颗尘埃粒子那就糟糕了。因为宇宙飞船运行速度是如此之快以至于与一颗米粒大小的东西碰撞产生的灾难性后果将是不可想象的。所以研究小组在过去几周密切调查了这个系统,寻找任何可能出现在飞船行驶路线上的尘埃或者残骸,到目前为止还没有发现任何值得担心的。

4、冥王星的图片会是什么样的?

新视野号发回的图像是目前为止拍摄矮行星最好的,即使7月12日的最新图片是从100万英里的距离拍摄的。本周二的飞经将产生冥王星和冥卫一的特写细节图像,以及更小行星的一些图像。在新视野号可以观测到的冥王星一侧,相当于美国纽约中央公园大小的湖泊等特征将清晰可见。此外,当新视野号近距离靠近冥王星时,它将旋转并观测行星的南极。背朝太阳的南极一片昏暗,只有从冥卫一反射的柔和的太阳余晖。换句话说,新视野号将为我们揭晓冥卫一月光下的冥王星的寒冷极地。

冥王星图片

5.将冥王星的图片发回地球需要多久?

以光速传输的无线电信号从冥王星发回地球需要4.5小时,所以新视野号获得的数据返回地球的时间相当于从旧金山开车至圣芭芭拉。新视野号获得的所有飞经数据需要16个月的时间才能全部返回地球——这意味着新的发现最早也将从2016年年底开始。

6. 我们能了解到冥王星什么信息?

新视野号将清晰细节的观测冥王星和它最大的卫星冥卫一。事实上冥卫一是如此巨大以至于它和冥王星形成了一个双星系统。科学家们非常好奇冥王星的地形和组成成分,包括是否存在地质活动的证据,行星的稀薄、氮大气层的作用等。他们还在寻找冥王星系统是如何形成和进化的线索——很多线索或可能存在四个小卫星冥卫二、冥卫三、冥卫四和冥卫五的特征里。

7. 新视野号飞经冥王星后的任务是什么?它还能继续飞行多久?

在新视野号飞经冥王星之后,它将继续进入柯伊伯带,后者是海王星轨道以外的广袤冰冻残骸环。一旦美国宇航局批准,新视野号将在未来五年内起航和研究另一个冰冻天体。宇宙飞船将携带这一任务所需的足够燃料,然后将数据发回地球,即使这一天体远在10亿英里外。最终新视野号将离开太阳系,就像美国宇航局的旅行者1号和旅行者2号宇宙飞船一样。

冥王星和它最大的卫星冥卫一

8. 这是我们唯一的一次机会,还是会有其他宇宙飞船前往冥王星?

目前尚未有计划发送另一艘宇宙飞船前往冥王星,但能够了解更多有关这个位于可观测太阳系边缘的世界和它的卫星们则是非常棒的。

9. 它是否携带了发送给外星人的信息?

目前还没有。目前有一个名为一条地球信息(One Earth Message)的项目,它旨在在完成收集数据和将数据发送回地球后,向宇宙飞船上传一条数字信息,这或可能是之后很多年,如果新视野号飞经柯伊伯带的另一个天体。这条信息可能是某种类似新版本的旅行者号Golden Record,后者携带了地球上的景象和声音搭载旅行者1号和2号宇宙飞船。

10.新视野号在前往冥王星的9年间都做了什么?

它的大部分时间都在休眠,但偶尔醒来进行系统测试。当然2007年它飞经木星时醒来并进行了观测。在2014年路径海王星轨道时它再次醒来拍摄了这颗冰冷蓝色巨星图片——但由于海王星非常遥远,它看起来就像一个昏暗的点。

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