文章來源：蝌蚪五線譜

　　經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)9年的飛行，它于2015年7月14日抵達(dá)冥王星附近,，并以一定的速度掠過冥王星,，探索這顆星北極附近出現(xiàn)的神秘亮斑之謎……

　　美國宇航局“新視野”號(hào)探測(cè)器近日拍攝到冥王星北極附近出現(xiàn)了神秘亮斑，引發(fā)了外界對(duì)冥王星上物質(zhì)之謎的關(guān)注,。最新的結(jié)論認(rèn)為是零下220攝氏度的甲烷或冰物質(zhì),，隨著冥王星北極附近進(jìn)入太陽光的照射區(qū)域，表面物質(zhì)在太陽光的照射下顯得格外耀眼,?！靶乱曇啊碧?hào)作為第一艘專門調(diào)查冥王星的深空探測(cè)器，發(fā)射于2006年1月19日，項(xiàng)目耗資近7億美元,。到目前為止已經(jīng)連續(xù)飛行了9年多,，里程接近50億公里，于2015年7月14日抵達(dá)冥王星附近,，并以一定的速度掠過冥王星,，并不會(huì)進(jìn)入冥王星軌道。

美國宇航局“新視野”號(hào)探測(cè)器的飛行線路,，2007年時(shí)借力木星加速

　　美國宇航局之所以花大力氣對(duì)冥王星進(jìn)行研究,，有兩個(gè)原因,。第一，在“新視野”號(hào)之前從來沒有專門探索冥王星的飛船,，1970年代發(fā)射的旅行者系列探測(cè)器沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)冥王星的調(diào)查,，它們?cè)诼舆^海王星、天王星之后就朝太陽系之外飛去,；第二,，冥王星作為太陽系外側(cè)軌道的天體，其保留了太陽系的原始信息,，比如太陽系在45億年前形成初期的早期物質(zhì),。在“新視野”號(hào)的拓展任務(wù)中，冥外天體也被納入飛掠范圍,，美國宇航局將選著一至兩個(gè)冥外天體作為繼續(xù)調(diào)查的目標(biāo),。

結(jié)合美國宇航局最新數(shù)據(jù)繪制的冥王星想象圖,，黑色物質(zhì)是什么，仍然是個(gè)謎

　　探索冥王星的身世之謎

　　冥王星的發(fā)現(xiàn)頗有戲劇性,，1846年,，海王星被發(fā)現(xiàn)后，天文學(xué)家就對(duì)它的軌道進(jìn)行研究,，發(fā)現(xiàn)海王星之外還可能存在一顆行星,。1915年，一份關(guān)于海王星之外天體觀測(cè)報(bào)告出爐,，詳細(xì)描繪了可能存在的神秘天體,。1930年，克萊德-湯博確定了這個(gè)天體的軌道,，公轉(zhuǎn)周期達(dá)到248年,。鑒于這顆神秘天體處于太陽系外圍，且當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為這里遠(yuǎn)離太陽,，充滿了黑暗,，因此用希臘神話中的“地獄之神”命名,，翻譯過來就是冥王星，于是冥王星成了太陽系的第九大行星,。

冥王星上黑色的物質(zhì)主要分布在南半球

　　2006年,，國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)對(duì)太陽系天體進(jìn)行了重新定義，將冥王星開除出行星行列,。按照行星的定義,，直徑需要在800公里以上，能夠利用自身的引力清空周圍的軌道,，有足夠的質(zhì)量克服固體應(yīng)力,，形成接近球形的結(jié)構(gòu)。對(duì)于冥王星而言,，它的質(zhì)量太小,，因此引力作用也較弱，與其他太陽系行星相比相去甚遠(yuǎn),。事實(shí)上,，冥王星比月球還小，前者的直徑為2300公里,，月球的直徑為3500公里,。同時(shí)，冥王星的軌道也非常有特點(diǎn),，其軌道平面與黃道夾角較大,，軌道的偏心率也非常大，呈橢圓形,。如果冥王星被納入行星的行列,，那么像谷神星這樣的天體也會(huì)升級(jí)為行星，整個(gè)太陽系行星家族就變得比較混亂,。

　　探索冥王星用到的7大科學(xué)儀器

　　從“新視野”號(hào)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)上看,，其采用了比較特別的三角形外形，把核動(dòng)力推進(jìn)裝置放置在突出的部分,，與儀器艙完全隔離,，形成兩個(gè)獨(dú)立作業(yè)區(qū)。同時(shí)在儀器艙的側(cè)面安裝了一臺(tái)“鍋”,，也就是REX通訊系統(tǒng),，能夠向地球快速傳輸穩(wěn)定的探測(cè)數(shù)據(jù)。美國宇航局也試圖讓“新視野”號(hào)承擔(dān)深空通訊的測(cè)試平臺(tái),，研究如何與太陽系外側(cè)軌道建立穩(wěn)定的通信通道,，為今后深空任務(wù)打下基礎(chǔ)。畢竟深空通訊是個(gè)極大的挑戰(zhàn)，需要考慮太陽風(fēng)的干擾因素,，還有各種宇宙輻射,、磁場(chǎng)等的干擾。

“新視野”號(hào)的7大儀器分布示意圖,，天線背面為核動(dòng)力裝置

　　REX通訊系統(tǒng)是一個(gè)非常關(guān)鍵的設(shè)備，能夠讓美國宇航局時(shí)刻與40億公里外的探測(cè)器保持聯(lián)系,。但是更重要的是“新視野”號(hào)上的“拉爾夫”可見光/紅外成像儀,，重量為10公斤，功率6.3瓦,，其作用是能夠讓我們看到冥王星的真實(shí)顏色,。在最新的冥王星圖像中，我們已經(jīng)確定冥王星表面以橙色為主,，還有不明的黑色團(tuán)塊物質(zhì),，如果沒有“拉爾夫”成像儀,，冥王星和其他衛(wèi)星的真實(shí)色彩就無法辨別,。

這張圖能夠判斷“新視野”號(hào)的大小

　　在成像方面，“新視野”號(hào)上的LORRI遠(yuǎn)程偵察成像儀和ALICE紫外成像系統(tǒng)是另外兩臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備,，LORRI前端為直徑20厘米全色成像鏡頭,，就像一臺(tái)巨大的數(shù)碼相機(jī)，可在遙遠(yuǎn)的距離上對(duì)冥王星進(jìn)行成像,，在飛掠冥王星時(shí)對(duì)其表面進(jìn)行拍攝,，也可以參與探測(cè)器在宇宙空間中的定位，重量為8.8公斤,。ALICE工作波段為紫外頻譜,，主要用于對(duì)冥王星大氣、表面進(jìn)行觀測(cè),。三大成像設(shè)備是優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的,，是“新視野”號(hào)的眼睛，在7月14日的飛掠任務(wù)中扮演重要作用,，我們所獲得的主要圖像信息都來自它們的優(yōu)異表現(xiàn),。

“新視野”號(hào)處于調(diào)試中

　　除了三大成像儀和通信系統(tǒng)外，“新視野”號(hào)還有三大高性能的粒子分析儀,，分別為太陽風(fēng)粒子分析儀,、離子質(zhì)譜儀以及宇宙塵埃分析儀。這些儀器工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過專業(yè)人員分析才能得出結(jié)論,，與成像裝置相比,，它們主要在“幕后”工作，工作顯示度不及成像設(shè)備。

　　探索冥王星之后的任務(wù)

　　在冥王星任務(wù)中,，“新視野”號(hào)的任務(wù)艱巨,，由于目前我們對(duì)冥王星上的情況了解較少，因此“新視野”號(hào)收集的信息將非常龐大,，幾乎涉及冥王星系統(tǒng)的各個(gè)方面,，比如冥王星表面物質(zhì)、磁場(chǎng)情況,、表面地形,、大氣成分以及周圍軌道空間等等。美國宇航局的哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)冥王星擁有5顆衛(wèi)星,，還有一個(gè)可能存在的碎片環(huán),，這是“新視野”號(hào)飛掠任務(wù)中所需要面臨的危險(xiǎn)因素之一。

“新視野”號(hào)穿過冥王星系統(tǒng)的示意圖，全程大約數(shù)個(gè)小時(shí),，我們?yōu)榇嘶?年多的時(shí)間

　　“新視野”號(hào)對(duì)冥王星的探索會(huì)集中在數(shù)個(gè)小時(shí)的飛掠期內(nèi),，并不進(jìn)入冥王星軌道運(yùn)行，美國宇航局已經(jīng)安排了下一個(gè)階段的任務(wù),，將對(duì)冥外天體進(jìn)行探索,。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)選擇了5個(gè)候選天體，直徑在數(shù)十公里不等,，比如“2014 MT69”直徑為60公里,，距離太陽44個(gè)天文單位，“新視野”號(hào)需要再飛4年抵達(dá),；還有一個(gè)候選目標(biāo)為“2014 MT70”,，體積也不大，也屬于冥外天體,。目前,，美國宇航局還沒有決定對(duì)哪個(gè)天體進(jìn)行探索，但是在2015年10月前確定,，“新視野”號(hào)需要調(diào)整軌道才能前往新的目標(biāo)天體,。（作者：謝頓）