2017年12月5日,“新視野號”冥王星探測器在距地61.2億千米處拍攝到“許愿井”星團(tuán)相片,打破“旅行者1號”保持了近30年的歷史記錄;此后,該探測器又不斷刷新記錄,傳回柯伊伯帶天體的相片。
柯伊伯帶是太陽系在海王星軌道的外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區(qū)域。2017年12月,人類航天器在前所未有、破紀(jì)錄的遙遠(yuǎn)距離拍攝到位于柯伊伯帶的天體的偽彩色圖片。(圖為柯伊伯帶天體2012 HZ84、2012 HE85,由“新視野號”攝于2017年底)
雖然這些圖片看起來就好像是藍(lán)色和綠色混雜的模糊圖像,但卻在人類歷史上創(chuàng)造了記錄。這些圖片是人類發(fā)射的宇航器在距離地球最為遙遠(yuǎn)的宇宙空間中拍攝的。
美國國家航空航天局(NASA)于上周四發(fā)布了一批圖片,這些圖片是“新視野號”(New Horizons)冥王星探測器的遠(yuǎn)程探測成像儀于2017年年底拍攝的。裝備了7種先進(jìn)儀器的“新視野號”冥王星探測器于2015年抵達(dá)冥王星,遠(yuǎn)程探測成像儀僅為其中一種。該成像儀于2017年12月對3個目標(biāo)進(jìn)行了拍攝,其中包括,一個被稱為“許愿池”(Wishing Well)的星團(tuán),以及位于太陽系邊緣柯伊伯帶中的兩個天體。
“新視野號冥王星探測器目前的軌道位置非常合適,能夠很好地對地球、恒星、柯伊伯帶天體進(jìn)行觀測,”美國科羅拉多州西南研究院天體物理學(xué)家、新視野號冥王星探測器研究小組成員西蒙·波特說。波特經(jīng)過計算,確定了“新視野號”冥王星探測器觀測柯伊伯帶天體的最佳時機,并幫助制定了拍攝計劃。波特指出,本次拍攝屬于一次測試工作,“新視野號”冥王星探測器拍攝到的天體被稱為柯伊伯帶天體2012 HE85,該天體在圖片中的位置不是很正,出現(xiàn)這一狀況的原因是,研究人員對該天體的位置預(yù)測出現(xiàn)了一定的偏差,但幸運的是,偏差的程度不算很大。
“新視野號”冥王星探測器在拍攝這些圖片的過程中,打破了一項保持了將近30年時間的拍攝宇宙天體最遠(yuǎn)距離記錄:1990年2月14日,那天是情人節(jié),“旅行者1號”探測器已經(jīng)飛行到距離地球60.4億千米的位置,該探測器調(diào)轉(zhuǎn)攝像機對著地球拍了一張被稱為“暗淡藍(lán)點”的著名圖片。這張照片使美國著名天文學(xué)家卡爾·薩根得到靈感,寫成了《暗淡藍(lán)點》一書,卡爾·薩根曾經(jīng)說過一句著名的話:“再看一眼這個藍(lán)點。就在那里。那里是我們的家。那里就是我們?!?/div>
“旅行者1號”于1990年2月14日拍攝的“暗淡藍(lán)點”原圖:散射的太陽光線在圖片右邊形成了一個橙色的光帶,橙色光帶中有一個略帶暗淡藍(lán)色的白點,這個白點就是我們的地球。
另一張“暗淡藍(lán)點”:2013年7月19日,卡西尼號在距地14億千米的土星軌道上拍下這張地球相片,顯示了地球懸浮在太陽系漆黑的背景中,其后,2017年9月15日,該探測器受控墜落,在土星大氣中化為灰燼。
“暗淡藍(lán)點”照片是“旅行者1號”探測器發(fā)回地球的最后一張圖片,現(xiàn)在,“旅行者1號”探測器已經(jīng)成為了在太空中飛行距離最為遙遠(yuǎn)的人造宇航器,同時,該探測器也是第一個穿越太陽系邊緣進(jìn)入恒星際空間的人造宇航器。“旅行者號”外層星系空間探測器于2016年因電力有限而終止了儀器間共享電力 ,相機也因此而關(guān)閉,從那時起,該探測器就不能向地球發(fā)回任何圖片了。但是,“旅行者號”外層星系空間探測器仍然在繼續(xù)飛行。美國國家航空航天局(NASA)在停止使用將近40年之后,于2017年重啟了“旅行者號”外層星系空間探測器的備用推進(jìn)器。
“新視野號”連續(xù)刷新記錄
“新視野號”冥王星探測器與地球之間的距離比不上“旅行者1號”探測器,目前,“新視野號”冥王星探測器還在繼續(xù)飛行,最終也將離開太陽系,進(jìn)入恒星際宇宙空間。自從2006年“新視野號”冥王星探測器發(fā)射升空之后,該探測器于2007年在環(huán)繞木星飛行過程中,利用木星引力進(jìn)行了加速推進(jìn),然后接著朝冥王星飛行,并于2015年夏天抵達(dá)了冥王星?!靶乱曇疤枴碧綔y器獲得的科學(xué)研究成果極大地改變了我們對于矮行星的以往看法。
“新視野號”冥王星探測器。該探測器由NASA于2006年發(fā)射升空,于2015年抵達(dá)冥王星
目前,“新視野號”冥王星探測器正在以每天1126540.8千米的速度繼續(xù)著它在宇宙的旅程。“新視野號”冥王星探測器在旅行過程中,會交替轉(zhuǎn)換為活動及休眠模式,通過這種方式來節(jié)約燃料。
該探測器的最近一次活動期是在2017年9月——2017年12月。在2017年12月的第一周里,該探測器打破了“旅行者1號”探測器拍攝“暗淡藍(lán)點”圖片時創(chuàng)造的最遠(yuǎn)距離紀(jì)錄——60.4億千米?!靶乱曇疤枴壁ね跣翘綔y器在距離地球61億千米的位置對一個被稱為“許愿池”的星團(tuán)拍攝了照片,超過了“暗淡藍(lán)點”圖片所保持的60.4億千米記錄。在之后的數(shù)天時間里,“新視野號”冥王星探測器不斷打破自己創(chuàng)造的記錄,在飛過更加遙遠(yuǎn)的距離之后,對柯伊伯帶天體2012 HZ84、柯伊伯帶天體2012 HE85進(jìn)行了拍照。
圖為“許愿池”星團(tuán),由“新視野號”拍攝于2017年12月5日
圖為柯伊伯帶天體2012 HZ84和2012 HE85,由“新視野號”拍攝于數(shù)日之后
柯伊伯帶天體2012 HZ84及柯伊伯帶天體2012 HE85的直徑僅為100千米左右,它們的體積太小,還不能被歸類為矮行星。波特說,目前我們只知道這兩個柯伊伯帶天體的微觀表面特征,其他情況還不清楚??乱敛畮祗w2012 HZ84及柯伊伯帶天體2012 HE85位于太陽系的邊緣,過去還很少被人類研究探索過,“新視野號”冥王星探測器拍攝的照片,為我們的研究工作提供了重要的觀測資料。
新視野號的下一個探測目標(biāo):柯伊伯帶
柯伊伯帶是太陽系在海王星軌道的外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區(qū)域。數(shù)十億顆巨大巖石、冰團(tuán)、彗星和矮行星在海王星軌道之外繞行,構(gòu)成了一個名為柯伊伯帶的碟形帶。冥王星也屬于柯伊伯的一部分,以前一般將冥王星認(rèn)為是太陽系的一顆行星,二十一世紀(jì)頭十年的早些時候,人類發(fā)現(xiàn)了位于柯伊伯帶的其他天體,之后,冥王星被取消了行星資格,重新歸類為矮行星。科學(xué)家于2015年研究認(rèn)為,冥王星是位于柯伊伯帶的、體積最大的天體,除了冥王星之外,柯伊伯帶中值得注意的矮行星還有鬩神星、妊神星及鳥神星。
海王星軌道之外的柯伊伯帶
波特稱,“新視野號”冥王星探測器的望遠(yuǎn)鏡口徑僅為8英寸,目前,環(huán)繞地球飛行的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡能夠?qū)Υ蟛糠挚乱敛畮祗w拍攝比新視野號探測器更為詳細(xì)的圖片。但是,如果等到“新視野號”冥王星探測器于2018年8月再次從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)為活動狀態(tài)后,新視野號將會更加接近柯伊伯帶,拍攝的照片也將會更加詳細(xì)?!靶乱曇疤枴壁ね跣翘綔y器將在2019年1月飛越柯伊伯帶天體2014 MU69,屆時,該探測器將會繼續(xù)拍攝圖片。
波特說:“新視野號探測器飛越柯伊伯帶天體時拍攝的照片,雖然比不上飛越冥王星時拍攝的照片靚麗,但是,這些柯伊伯帶天體照片對人類來說也是無比獨特、無比珍貴的?!奔幢闳祟惤裉炀土⒓窗l(fā)射一個宇航器,這個宇航器要完成“新視野號”冥王星探測器目前走過的路程,需要花費10年時間,而且,人類目前還沒有計劃發(fā)射類似的探測器,所以才說,“新視野號”冥王星探測器發(fā)回的這些圖片不僅僅打破了記錄,而且還彌足珍貴。
譯者:朱川;責(zé)編:高佩雯