據(jù)NASA官網(wǎng),當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月1日,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)“新視野”號(hào)勘探器將飛掠柯伊伯帶的小行星2014MU69,這將是航天器探究史上的最遠(yuǎn)天體。科學(xué)家對(duì)這個(gè)昵稱為“天南地北”的小行星知之甚少,到時(shí)“新視野”號(hào)將近間隔飛掠此天體,揭開(kāi)它的奧秘面紗。
為什么挑選“天南地北”?
據(jù)美國(guó)科技雜志《連線》,早在2014年,天文學(xué)家利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡成功地發(fā)現(xiàn)了一些新的柯伊伯帶天體,其中就包含2014MU69(在取得它的滿足軌跡材料后由小行星中心編號(hào)),并將這個(gè)小行星列為“新視野”號(hào)飛掠冥王星后的下一個(gè)勘探方針。“天南地北”這個(gè)昵稱來(lái)自于一場(chǎng)全球搜集活動(dòng),使命團(tuán)隊(duì)在34000個(gè)候選稱號(hào)中選中了這個(gè)詞,由于2014MU69對(duì)地上望遠(yuǎn)鏡而言太過(guò)于昏暗,科學(xué)家無(wú)法觀測(cè)到詳細(xì)狀況,“天南地北”則涵義著未知的世界。
關(guān)于NASA怎么選中了“天南地北”這個(gè)小行星,BBC剖析稱,科學(xué)家想要勘探比冥王星更遠(yuǎn)的天體,“天南地北”則恰好處于“新視野”號(hào)能力可到達(dá)的范圍內(nèi)。
中國(guó)航天科工二院研討員、世界宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)送委員會(huì)副主席楊宇光表示,“新視野”號(hào)之所以挑選“天南地北”作為勘探方針,重要原因是勘探器的能量約束。“新視野”號(hào)的主使命是勘探冥王星,勘探冥王星的時(shí)分是飛掠而不是盤(pán)繞,但其實(shí)進(jìn)入它的軌跡盤(pán)繞是最最理想的方式,為什么做不到?就是由于能量約束,如果要讓勘探器制動(dòng)剎車,消耗的能量太大。當(dāng)“新視野”號(hào)飛掠過(guò)冥王星后,調(diào)整自己軌跡能力已經(jīng)極弱了,因此只能在它有限的可調(diào)整范圍內(nèi)挑選一個(gè)路徑相對(duì)較近的小行星,所以并不是完全主動(dòng)去挑選“天南地北”,而是沒(méi)有多少可挑選的余地。
“天南地北”詳細(xì)什么形狀?
“‘天南地北’什么形狀?由什么構(gòu)成?是否有大氣?無(wú)人知曉。”“新視野”號(hào)首席研討員艾倫·斯特恩說(shuō)道。NASA介紹,依據(jù)現(xiàn)有的勘探材料,“天南地北”間隔地球約65億公里,間隔冥王星約16億公里,它構(gòu)成于柯伊伯帶的冰凍區(qū),溫度極低,這樣的環(huán)境更加完好地保存其構(gòu)成之初的原始狀況。“新視野”號(hào)使命團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)“天南地北”的飛影,以為其形狀有或許是彼此盤(pán)繞的兩個(gè)物體,也或許是兩個(gè)物體相連,如啞鈴狀。而它的直徑大約只要30公里,比冥王星的體積小得多。
在曩昔幾個(gè)月里,NASA研討人員經(jīng)過(guò)“新視野”號(hào)對(duì)“天南地北”進(jìn)行持續(xù)拍照,他們發(fā)現(xiàn)無(wú)法檢測(cè)到這顆小行星的任何光變曲線,即不知道它是否在自轉(zhuǎn)或相關(guān)于恒星進(jìn)行移動(dòng)。“新視野”號(hào)首席研討員艾倫·斯特表示:“在確定它不是球體的狀況下,自轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)該能檢測(cè)到光變曲線,但是咱們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn),這真的是一個(gè)謎。”據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》,美國(guó)西南研討院的天文學(xué)家馬克·布伊博士剖析,有兩種狀況導(dǎo)致這一狀況,一種是“新視野”號(hào)的道路和“天南地北”的自轉(zhuǎn)軸重合,另一種狀況是“天南地北”或許被一團(tuán)塵土所圍住,這些塵土掩蓋了它的光曲線。他說(shuō),“這是咱們所研討過(guò)太陽(yáng)系中最古老的遺址”。
“新視野”號(hào)此次勘探方針是什么?
NASA方面稱,“新視野”號(hào)1月1日將以52000公里時(shí)間速飛掠“天南地北”,到時(shí)勘探器與這一小行星的間隔將只要3500公里,比2015年飛掠冥王星時(shí)的間隔近了三分之二以上。
“新視野”號(hào)勘探器裝配了Ralph印象及紅外線成像儀等科學(xué)儀器。當(dāng)其飛掠“天南地北”時(shí),這些設(shè)備將用于拍照天體的五顏六色及是非圖畫(huà)、繪制結(jié)構(gòu)和地形、搜索天體外表的氣體和成分、測(cè)量溫度等?!哆B線》稱,由于勘探器與天體間隔很近,能夠拍照到非常細(xì)致的高分辨率圖畫(huà),清晰度將是冥王星圖畫(huà)的兩倍。“天南地北”的印象材料將會(huì)成為到目前所有小行星相片中最詳盡的。不過(guò),科學(xué)家們還無(wú)法堅(jiān)信“新視野”是否能帶回清晰的相片,由于“天南地北”的自轉(zhuǎn)速度或許很快,相片或許會(huì)含糊。
NASA官網(wǎng)上的“新視野”號(hào)使命計(jì)劃顯現(xiàn),當(dāng)勘探器飛掠“天南地北”,地上需求等候大約6小時(shí)才能接收到它的信號(hào)。隨后的20個(gè)月內(nèi),“新視野”號(hào)將連續(xù)向地上傳回搜集到的數(shù)據(jù)和拍照的相片。
據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》,負(fù)責(zé)“新視野”號(hào)拍照使命的科學(xué)家哈羅德·韋弗博士說(shuō),當(dāng)“新視野”號(hào)調(diào)查“天南地北”時(shí),實(shí)際上也是在觀測(cè)四十多億年前行星生成與太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)構(gòu)成的時(shí)刻??碧狡魇占臄?shù)據(jù)將有助于了解前期太陽(yáng)系的物理和化學(xué)環(huán)境,也能幫助科學(xué)家們了解太陽(yáng)系外其他的行星體系。
■ 釋疑
科學(xué)家為什么要對(duì)柯伊伯帶進(jìn)行探究?
“新視野”號(hào)之前勘探的冥王星以及此次將飛掠的“天南地北”都是柯伊伯帶的小行星。柯伊伯帶位于海王星軌跡之外的太陽(yáng)系止境,這一區(qū)域存在著數(shù)量巨大的星體。科學(xué)家為什么要對(duì)柯伊伯帶進(jìn)行探究呢?
楊宇光解釋,在柯伊伯帶,富含甲烷、水、水冰的天體比較多,整體而言質(zhì)量都比較小??乱敛畮?gòu)成于太陽(yáng)系前期,它保存了太陽(yáng)系前期許多痕跡。并且柯伊伯帶天體根本都處在冰凍區(qū),接收到的太陽(yáng)光很弱,處于非常嚴(yán)寒的狀況,不像一些彗星進(jìn)入太陽(yáng)系內(nèi)部軌跡,離太陽(yáng)比較近的時(shí)分外表物質(zhì)就會(huì)蒸騰。像“天南地北”這樣的天體或許就和幾十億年前太陽(yáng)系構(gòu)成時(shí)分的狀況沒(méi)有太大的差別,對(duì)了解整個(gè)太陽(yáng)系是非常有用的。
不過(guò),對(duì)柯伊伯帶的悠遠(yuǎn)天體進(jìn)行勘探的使命還較少。楊宇光表示,目前深空勘探不是以去往更遠(yuǎn)天體勘探為要點(diǎn)的,由于約束比較多,工程難度也比較高。目前的幾個(gè)大的勘探器都是憑借木星的引力加快,而木星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的周期超越11年,所以后續(xù)勘探需求等候窗口期。并且外太陽(yáng)系探究要求勘探器的規(guī)模非常大,所以完成起來(lái)也比較困難?,F(xiàn)在勘探的要點(diǎn)還是火星、月球這些天體。
“新視野”號(hào)的軌跡
●2006年1月19日
“新視野”號(hào)發(fā)射,飛船直接進(jìn)入了地球和太陽(yáng)的逃逸軌跡,是人類有史以來(lái)以最快發(fā)射速度離開(kāi)地球的高速飛行器,也是第一艘飛越和研討冥王星及其衛(wèi)星的空間勘探器。
●2007年2月28日
“新視野”號(hào)飛掠木星,向地球傳輸了關(guān)于木星大氣和磁層的全部信息以及有關(guān)木星衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。一起,勘探器憑借木星引力進(jìn)行加快,使飛船飛行速度提升到1.45萬(wàn)公里每小時(shí),飛向悠遠(yuǎn)的冥王星。
●2015年7月15日
“新視野”號(hào)飛掠冥王星,最近時(shí)與冥王星相距12500公里,它是第一艘飛越和研討冥王星的空間勘探器。使命中,“新視野”號(hào)向地球發(fā)送了很多的冥王星及其矮行星體系的相片。
●2019年1月1日
“新視野”號(hào)飛掠“天南地北”。NASA估計(jì),飛越過(guò)后,“新視野”號(hào)需求用超越十年的時(shí)間才能穿越柯伊伯帶,進(jìn)入星際空間。期間,“新視野”號(hào)團(tuán)隊(duì)將會(huì)尋找下一個(gè)勘探方針。
為什么挑選“天南地北”?
據(jù)美國(guó)科技雜志《連線》,早在2014年,天文學(xué)家利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡成功地發(fā)現(xiàn)了一些新的柯伊伯帶天體,其中就包含2014MU69(在取得它的滿足軌跡材料后由小行星中心編號(hào)),并將這個(gè)小行星列為“新視野”號(hào)飛掠冥王星后的下一個(gè)勘探方針。“天南地北”這個(gè)昵稱來(lái)自于一場(chǎng)全球搜集活動(dòng),使命團(tuán)隊(duì)在34000個(gè)候選稱號(hào)中選中了這個(gè)詞,由于2014MU69對(duì)地上望遠(yuǎn)鏡而言太過(guò)于昏暗,科學(xué)家無(wú)法觀測(cè)到詳細(xì)狀況,“天南地北”則涵義著未知的世界。
關(guān)于NASA怎么選中了“天南地北”這個(gè)小行星,BBC剖析稱,科學(xué)家想要勘探比冥王星更遠(yuǎn)的天體,“天南地北”則恰好處于“新視野”號(hào)能力可到達(dá)的范圍內(nèi)。
中國(guó)航天科工二院研討員、世界宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)送委員會(huì)副主席楊宇光表示,“新視野”號(hào)之所以挑選“天南地北”作為勘探方針,重要原因是勘探器的能量約束。“新視野”號(hào)的主使命是勘探冥王星,勘探冥王星的時(shí)分是飛掠而不是盤(pán)繞,但其實(shí)進(jìn)入它的軌跡盤(pán)繞是最最理想的方式,為什么做不到?就是由于能量約束,如果要讓勘探器制動(dòng)剎車,消耗的能量太大。當(dāng)“新視野”號(hào)飛掠過(guò)冥王星后,調(diào)整自己軌跡能力已經(jīng)極弱了,因此只能在它有限的可調(diào)整范圍內(nèi)挑選一個(gè)路徑相對(duì)較近的小行星,所以并不是完全主動(dòng)去挑選“天南地北”,而是沒(méi)有多少可挑選的余地。
“天南地北”詳細(xì)什么形狀?
“‘天南地北’什么形狀?由什么構(gòu)成?是否有大氣?無(wú)人知曉。”“新視野”號(hào)首席研討員艾倫·斯特恩說(shuō)道。NASA介紹,依據(jù)現(xiàn)有的勘探材料,“天南地北”間隔地球約65億公里,間隔冥王星約16億公里,它構(gòu)成于柯伊伯帶的冰凍區(qū),溫度極低,這樣的環(huán)境更加完好地保存其構(gòu)成之初的原始狀況。“新視野”號(hào)使命團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)“天南地北”的飛影,以為其形狀有或許是彼此盤(pán)繞的兩個(gè)物體,也或許是兩個(gè)物體相連,如啞鈴狀。而它的直徑大約只要30公里,比冥王星的體積小得多。
在曩昔幾個(gè)月里,NASA研討人員經(jīng)過(guò)“新視野”號(hào)對(duì)“天南地北”進(jìn)行持續(xù)拍照,他們發(fā)現(xiàn)無(wú)法檢測(cè)到這顆小行星的任何光變曲線,即不知道它是否在自轉(zhuǎn)或相關(guān)于恒星進(jìn)行移動(dòng)。“新視野”號(hào)首席研討員艾倫·斯特表示:“在確定它不是球體的狀況下,自轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)該能檢測(cè)到光變曲線,但是咱們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn),這真的是一個(gè)謎。”據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》,美國(guó)西南研討院的天文學(xué)家馬克·布伊博士剖析,有兩種狀況導(dǎo)致這一狀況,一種是“新視野”號(hào)的道路和“天南地北”的自轉(zhuǎn)軸重合,另一種狀況是“天南地北”或許被一團(tuán)塵土所圍住,這些塵土掩蓋了它的光曲線。他說(shuō),“這是咱們所研討過(guò)太陽(yáng)系中最古老的遺址”。
“新視野”號(hào)此次勘探方針是什么?
NASA方面稱,“新視野”號(hào)1月1日將以52000公里時(shí)間速飛掠“天南地北”,到時(shí)勘探器與這一小行星的間隔將只要3500公里,比2015年飛掠冥王星時(shí)的間隔近了三分之二以上。
“新視野”號(hào)勘探器裝配了Ralph印象及紅外線成像儀等科學(xué)儀器。當(dāng)其飛掠“天南地北”時(shí),這些設(shè)備將用于拍照天體的五顏六色及是非圖畫(huà)、繪制結(jié)構(gòu)和地形、搜索天體外表的氣體和成分、測(cè)量溫度等?!哆B線》稱,由于勘探器與天體間隔很近,能夠拍照到非常細(xì)致的高分辨率圖畫(huà),清晰度將是冥王星圖畫(huà)的兩倍。“天南地北”的印象材料將會(huì)成為到目前所有小行星相片中最詳盡的。不過(guò),科學(xué)家們還無(wú)法堅(jiān)信“新視野”是否能帶回清晰的相片,由于“天南地北”的自轉(zhuǎn)速度或許很快,相片或許會(huì)含糊。
NASA官網(wǎng)上的“新視野”號(hào)使命計(jì)劃顯現(xiàn),當(dāng)勘探器飛掠“天南地北”,地上需求等候大約6小時(shí)才能接收到它的信號(hào)。隨后的20個(gè)月內(nèi),“新視野”號(hào)將連續(xù)向地上傳回搜集到的數(shù)據(jù)和拍照的相片。
據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》,負(fù)責(zé)“新視野”號(hào)拍照使命的科學(xué)家哈羅德·韋弗博士說(shuō),當(dāng)“新視野”號(hào)調(diào)查“天南地北”時(shí),實(shí)際上也是在觀測(cè)四十多億年前行星生成與太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)構(gòu)成的時(shí)刻??碧狡魇占臄?shù)據(jù)將有助于了解前期太陽(yáng)系的物理和化學(xué)環(huán)境,也能幫助科學(xué)家們了解太陽(yáng)系外其他的行星體系。
■ 釋疑
科學(xué)家為什么要對(duì)柯伊伯帶進(jìn)行探究?
“新視野”號(hào)之前勘探的冥王星以及此次將飛掠的“天南地北”都是柯伊伯帶的小行星。柯伊伯帶位于海王星軌跡之外的太陽(yáng)系止境,這一區(qū)域存在著數(shù)量巨大的星體。科學(xué)家為什么要對(duì)柯伊伯帶進(jìn)行探究呢?
楊宇光解釋,在柯伊伯帶,富含甲烷、水、水冰的天體比較多,整體而言質(zhì)量都比較小??乱敛畮?gòu)成于太陽(yáng)系前期,它保存了太陽(yáng)系前期許多痕跡。并且柯伊伯帶天體根本都處在冰凍區(qū),接收到的太陽(yáng)光很弱,處于非常嚴(yán)寒的狀況,不像一些彗星進(jìn)入太陽(yáng)系內(nèi)部軌跡,離太陽(yáng)比較近的時(shí)分外表物質(zhì)就會(huì)蒸騰。像“天南地北”這樣的天體或許就和幾十億年前太陽(yáng)系構(gòu)成時(shí)分的狀況沒(méi)有太大的差別,對(duì)了解整個(gè)太陽(yáng)系是非常有用的。
不過(guò),對(duì)柯伊伯帶的悠遠(yuǎn)天體進(jìn)行勘探的使命還較少。楊宇光表示,目前深空勘探不是以去往更遠(yuǎn)天體勘探為要點(diǎn)的,由于約束比較多,工程難度也比較高。目前的幾個(gè)大的勘探器都是憑借木星的引力加快,而木星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的周期超越11年,所以后續(xù)勘探需求等候窗口期。并且外太陽(yáng)系探究要求勘探器的規(guī)模非常大,所以完成起來(lái)也比較困難?,F(xiàn)在勘探的要點(diǎn)還是火星、月球這些天體。
“新視野”號(hào)的軌跡
●2006年1月19日
“新視野”號(hào)發(fā)射,飛船直接進(jìn)入了地球和太陽(yáng)的逃逸軌跡,是人類有史以來(lái)以最快發(fā)射速度離開(kāi)地球的高速飛行器,也是第一艘飛越和研討冥王星及其衛(wèi)星的空間勘探器。
●2007年2月28日
“新視野”號(hào)飛掠木星,向地球傳輸了關(guān)于木星大氣和磁層的全部信息以及有關(guān)木星衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。一起,勘探器憑借木星引力進(jìn)行加快,使飛船飛行速度提升到1.45萬(wàn)公里每小時(shí),飛向悠遠(yuǎn)的冥王星。
●2015年7月15日
“新視野”號(hào)飛掠冥王星,最近時(shí)與冥王星相距12500公里,它是第一艘飛越和研討冥王星的空間勘探器。使命中,“新視野”號(hào)向地球發(fā)送了很多的冥王星及其矮行星體系的相片。
●2019年1月1日
“新視野”號(hào)飛掠“天南地北”。NASA估計(jì),飛越過(guò)后,“新視野”號(hào)需求用超越十年的時(shí)間才能穿越柯伊伯帶,進(jìn)入星際空間。期間,“新視野”號(hào)團(tuán)隊(duì)將會(huì)尋找下一個(gè)勘探方針。