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人类首颗冥王星探测器“新地平线号”苏醒 已航行9年48亿公里

  电影《星际穿越》热度尚未过去,一个又一个太空任务接踵而来,5日,美国新一代飞船“猎户座”首飞成功,今天,中巴合作资源卫星04型成功发射,同日,还有一个更遥远的消息传来,美国国家航空航天局(NASA)发射的“新地平线号”(New Horizons,台湾译作“新地平线号”)探测器在飞行了近9年,今日凌晨4点从休眠中转醒,开始人类首次冥王星(Pluto)探测工作。明年夏天,这艘飞船将首次近距离飞过太阳系最著名的矮行星系统。

人类对于太空的探险,永无止尽。《星际穿越》中,人类在土星轨道附近发现了虫洞,而”新地平线号”则飞到了冥王星附近。在《星际穿越》的设定中,飞船飞到土星用了2年时间,有点儿不太科学。而“新地平线号”作为人类发射的速度最快的飞行器,飞到土星的时候用了2年零5个月。

作为人类第一个造访冥王星的探测器,“新地平线”号,在2006年1月19日下午从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地搭乘“宇宙神号”火箭成功发射升空,随后踏上一段航程约50亿公里、时间长达9年半的漫漫征途。探测器上还载有发现冥王星的美国天文学家汤博的部分骨灰。

艺术示意图,冥王星和它的三颗卫星。

发射升空大约45分钟后,“新地平线”号成功与运载火箭实施分离。此时,它的时速已经高达约5.8万公里。这是迄今为止人类发射的速度最快的太空飞行器。如果当年“阿波罗”号登月飞船以这个速度飞行,那么飞抵月球的时间,将从3天缩短至9个小时。一年后,“新地平线”号飞行到木星附近,并借助木星重力场提升自身速度,这个过程犹如“弹弓弹射”一般。

过去的9年来,新地平线号探测器一直在朝着冥王星急速飞行。为了节约能源并防止设备因使用产生老化,飞船在漫长的飞行途中一直都保持着休眠状态,每次一休眠都持续数月之久,累计有5年多的时间新地平线号都是处于休眠状态的。

在休眠期间,整个飞船几乎被完全关机,仅仅留下足够的电力让它每隔一周时间向地球发送一个微弱的信号,告诉地球上的控制人员自己状态良好。因为距离遥远,新地平线号所传送的信号即使以光速传送,也要将近4个半小时才会到达地球。

但现在,行动时间到了。

新地平线号被一个预先设定好的闹钟叫醒,NASA在6个半小时后确认它否成功转醒。探测计划主任、约翰霍普金斯大学应用物理实验室的鲍曼说:“新地平线号状况很好,正在离家48亿公里的太空深处静静地航行,但它将转醒。”

计划相关人员说,新地平线号将先对冥王星进行拍摄,取得相关数据,明年1月15日将在距离冥王星2亿6千万公里处开始探测冥王星和它周边卫星,特别是最大的卫星“冥卫一”,还有冥王星所在的“柯伊伯带”,7月14日将最靠近运行轨道是椭圆形的冥王星,然后结束任务。柯伊伯带是一充满直径从数公里到上千公里冰封物体的中空圆盘状区域。

“新地平线”号的大小类似一架大钢琴,重454千克,它携带有7种科研仪器,包括红外线和紫外线光谱仪、多色相机、高解析度望远镜相机,和尘埃探测器等。

由于冥王星离太阳过于遥远,“新地平线”号无法使用太阳能,它将依靠所携放射性物质钚提供动力。“新地平线”号携带有10.8公斤钚,探测器装载的发电设备能够把这些放射性物质衰变的能量转换成电能,以供探测器搭载的电子仪器使用。

为了防止因发射失败导致这些放射性物质泄漏从而对环境造成污染,NASA之前准备了一系列应急措施,“新地平线”号燃料箱非常坚固,发生意外的可能性仅为1/140万,就是发生了意外,核燃料外泄的可能性也仅为1/350。

当然,“新地平线号”探测计划的耗资也非常惊人,达到了7亿美元。

双重使命

先观冥王星再探太阳系边缘

“新地平线”号此行肩负两个使命,它除了要探测冥王星及其卫星外,还将探测位于太阳系边缘的神秘地区———柯伊伯带。

冥王星是太阳系中离太阳最远和最小的行星,科学家目前掌握的冥王星资料并不完善,只知道其质量约为月球的1/3,半径为1400公里,表面平均温度不超过零下221摄氏度,其构成物质的平均密度约为每立方厘米2克。“新地平线”号将是人类第一个造访冥王星的探测器。科学家认为,研究冥王星有助于加深对太阳系形成的了解。

“新地平线”号按计划将于2015年7月到达冥王星,行程约50亿公里。之后,“新地平线”号将进入冥王星外的柯伊伯带。柯伊伯带位于太阳系外缘,据信由太阳系形成早期的剩余物质组成,距今约有46亿年之久。

专家说,“新地平线”号将以每小时7.5万公里的速度飞跨太阳系。由于它的飞行速度很快,而它所携动力燃料又不足以供其减速和进入环冥王星轨道之用,因此它将与冥王星“亲密”接触后,继续前行进入柯伊伯带,并将一去不复返。

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