別擔心冥王星,新視野號帶著照相機去給你量腰圍了

冥王星和那顆和它體量差不多的衛星卡戎(Charon),對其它飛近它們的物質造成的雙重引力場,是宇宙中最有意思的現象之一。上個月《自然》雜誌上發表的一篇研究說,冥王星和卡戎就像是啞鈴兩端的重物,這種奇怪的引力造成所有在其場力範圍內的衛星都在被不斷翻炒。

冥王星和卡戎的大小對比

這同時也是造成冥王星在 9 年前被降級的其中一個原因:衛星個頭這麼大,拽得冥王星直晃悠,它還能算行星嗎?

NASA 的探測器新視野號在今天將會飛過距離冥王星最近的觀測點,這是有史以來最接近真相的觀察者。

10 年

如果說新視野號是人類探索太空以來最有想象力的一次遠征,知道它計劃的人不會覺得評價過分。2006 年 1 月,美國宇航局(NASA)在佛羅里達卡納維拉爾角空軍基地發射的新視野號,是至今為止發射速度最快的航天器。當年 6 月,它迅速飛掠過火星,傳回了第一張觀測照片。

2007 年 1 月新視野號拍攝到的木星上火山爆發的畫面

2007 年 1 月,它滑過木星引力場邊緣,在四個月的時間裡一邊對木星進行觀測,一邊藉助木星強大的重力進行二次加速,隨後一路向冥王星狂奔而去。為了節省能量,新視野號在離開木星後不久就進入了休眠,其間它陸續飛越了小行星帶、土星、天王星、海王星的軌道。

新視野號到目前為止的飛行軌跡

去年年底 NASA 喚醒了休眠了 7 年的新視野號,開始準備這次遠征中最重要的任務之一——觀測冥王星。這次觀測將會以超近距離掠過冥王星,記錄卡戎和冥王星間奇怪的引力作用,同時傳輸圖像信息回來進行測量。

1.25 萬公里

我們現在就處在新視野號要飛抵冥王星的時間點上。北京時間 14 日晚上 7:49 分,它就會到達距離冥王星最近的一個點,距離只有 1.25 萬公里。比上次與木星接觸時的 230 萬千米近了約 200 倍。

直徑 2370 千米

新視野號已經解決了有關冥王星最重要的一個謎題——它的大小。

2006 年 8 月,冥王星從九大行星中被除名。原因就是因為觀測表明它的體積可能比矮行星鬩神星(Eris)還小,因此只能算是矮行星而非行星。


NASA 昨天晚上公佈的數據顯示,冥王星的直徑為 2370 千米,要比鬩神星稍大一點。也就是說最後一次驅逐它時對它體積的估算其實是錯誤的。

這次遠征也許會解釋“冥王星究竟是不是行星”這個問題。因為科學家一直猜測,在更廣闊的太空裡可能有成千上萬個冥王星這樣的天體。

LORRI 相機和 Twitter 機器人賬號

新視野號一路飛一路拍,它使用的長距離探測成像儀 LORRI,精度大概是 100*100 米,相當於 1 個足球場的大小。

NASA 還給它設置了一個 Twitter 自動賬號。每次它傳回的照片,經過處理後就由這個賬號自動發佈出去。

至今這個機器人已經發布了 601 張照片。從 6 月份開始活躍地上傳冥王星及它的衛星的照片。

從 6 月 13 日 - 7 月 12 日,新視野號靠近冥王星的過程

7 月 7 日的照片記錄了冥王星身上著名的“鯨斑”

7 月 12 號更新的最後一張照片

還帶了一些奇奇怪怪的東西

這次空間旅行還不忘帶上一些小玩意,大概是用來祈禱好運和做紀念。

這包括一小把天文學家 Clyde Tombaugh 的骨灰,他在 1930 年首次發現了冥王星。兩把美國國旗,兩枚美國貨幣,一張刻錄了 40 萬多個支持者簽名的 CD 光盤,一張刻錄了新視野計劃團隊成員照片的光盤。還有一張 1991 年的郵票,上面寫著“冥王星,未探索”。

1KB 每秒

太空中沒有無線網絡,那些不斷傳回的圖像數據,究竟是怎樣、以什麼速度傳回地球的呢?

數據信號通過無線電波傳輸回地球,由於眾所周知的距離問題,這些信號在發出 4.5 小時之後才能到達地球。不過不管怎麼樣,它還是傳回來了,但是下載速度慢得驚人,只有 1KB 每秒。也就是說如果要完整地下載一幅 1024 像素的圖像,需要 42 小時。比互聯網產生最初的下載速度還要慢。

這也是為什麼新視野號今晚 7 點就會掠過冥王星,週四 NASA 才會公佈它拍到的照片。

2038 年

在結束非常重要的冥王星觀測任務之後,新視野號的下一個目標是去探索海王星軌道以外的古柏帶(Kuiper belt)。那是一個神秘的圓盤狀區域,天體密佈的狀態讓你以為它是另外一個小行星帶,但是很多證據表明,這裡的天體可能要比小行星大得多。


哈勃天文望遠鏡在古柏帶上找到的潛在探索目標 Eris、Makemake 和 Haumea

只要不在古柏帶遭遇意外,也不耗盡能量,新視野號將一直向遠離太陽的方向飛行。到 2038 年,新視野號將到達太陽系的邊緣,如果那時這些已經老舊的設備還能用,它將在那裡回望整個太陽系。


題圖來自:NASA