给冥王星拍过照的“新地平线”探测器,新年将探访又一颗小行星

很快,为冥王星拍过照片的人类探测器“新地平线号”将与又一颗被科学家关注的小行星遭遇。它预计于 2019 年 1 月 1 日上午 12 点 33 分从离它 3500 千米的地方飞过,进行绘制地貌、测量温度等基础信息搜集,并向人类发送它的特写照。

这颗小行星名为 Ultima Thule(编号 2014 MU69),意思是“超越已知的世界”。它距离地球 660 亿千米,位于太阳系的最远端、冥王星之外的古柏带(Kuiper belt)中央,温度接近绝对零度。它的直径约 37 千米,轨道周期约 293 年,是个不规则的形状,像两颗土豆底部相连。

在 2015 年新地平线号飞过冥王星拍下照片后,NASA 就决定将 Ultima Thule 作为探测器的下一站目的地,主要原因是探测器的剩余燃料正好足够支撑它飞过这颗古柏带的小行星,这是人们之前未曾料到的。

Ultima 的特殊之处还在于,它还没大到像冥王星一样具备“地质引擎”。它是一颗相当原始的星球,寒冷,遥远,自太阳系诞生以来就静静地围绕太阳不受干扰地公转。

“我们认为 Ultima 将是人类探索过的、保存最完好的行星组成模块的研究样本,可以帮我们一窥星球形成的初级阶段,以及太阳系在 45 亿年前的模样,” 新地平线的首席调查员 Alan Stern 在博文中写道,“它会揭示什么信息?没人知道。对我来说,这就是最让人兴奋的地方——这是纯粹的探索和对基础科学的探究。”

“新地平线”如今在以 32000 英里/小时的速度行进,一旦出了差错就没有回头路。“就像冥王星那次一样,机会只有一次。我们短时间内没有第二个飞行器飞过去。这种飞越任务一向很复杂,数百个变量得完美协调。”

12 月 15 日,NASA 的观察团队确认了探测器的预定轨道上没有卫星或行星环遮挡。18 日,新地平线号进行了一次轨道修正,消除了 300 千米的目标误差,并把抵达时间缩短了 5 秒钟。

它在 26 日进入了“遭遇模式”(EM,encounter mode)。通常情况下,如果探测器在飞行中遇到故障,它会中止飞行计划并向地球求援,但因为从 Ultima 到地球有 12 小时的往返时间差,NASA 将无法及时解决问题。

EM 正是被设计用来解决这个困境。26 日开始,它将启用搭载的软件来自主修正问题,在没有地面指示的情况下继续自己的行程——在此之前,地面会将全部成千上万条精心排序的指令上传到探测器主机。EM 在此前飞跃冥王星的任务中被激活过,成功助探测器获取了信息,科学家们现在期待着它的又一次成功。

探测器将在飞越任务的 4 小时后向地球发送信号告知任务是否成功,人类会在又一个 6 小时后收到信号。信号发出的几小时之后,探测器将开始漫长的数据传输过程,50G 的数据将要传送两年之久。

Stern 认为,这次任务和其获取的图片,重要程度不亚于阿波罗 8 号在 50 年前拍摄的那张地球照片,那是人类第一次从太空视角看地球。“从阿波罗 8 号到我们的任务,NASA 通过不断探索宇宙的疆域而创造了历史。我们在一两代之内已经把卡尔·萨根的预言变成了现实:星球不再只是光点,而是真实的、可探索的世界。”

50 年前阿波罗 8 号发回的地球照片,NASA

Ultima 现在还是光点,但如果飞越任务成功,人们将在 1 月 2 日看到它 10000px 的特写照片,看看它到底有没有卫星、星环或是大气层。照片亮度可能比冥王星照片稍逊,因为它离太阳更远,但是“新地平线”拥有实力不俗的镜头,人类曾通过它的镜头领略了冥王星生动的美丽。

新年又多了一项期待。

题图来自 NASA

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