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飞行中的美国宇航局新地平线号冥王星探测器

太阳系柯伊伯带示意图

寒冷神秘的柯伊伯带天体

  据国外媒体报道,随着新地平线号对冥王星探测计划的深入实施,美国宇航局向全球征集探测器在结束冥王星的探测任务后的飞行路线以及探测目标。这个后续的探索计划被称为“冰猎人”计划,允许全球的天文爱好者或者研究机构发现或者提供一个有价值的潜在的探索目标,这个目标的范围目前确定在柯伊伯带,作为新地平线号探测器的下一个飞行目标。之所以被称为“冰猎人”计划,顾名思义是在冥王星之外极度寒冷的宇宙空间探索冰封的天体。

  新地平线号探测器任务的计划是在2015年抵达冥王星,探测器上的燃料足够继续飞行至太阳系边缘的柯伊伯带,并且还能探索一至两个天体,预设的延伸任务期将在2016年和2020年,根据探索的对象的不同再进行具体的设定。如果期间的路途顺利,并且成功抵达第二探索目标,这个将成为人类太空探索史上新的里程碑,是人类有计划、有目的的进行最远距离的空间飞行,而诸如旅行者系列探测器虽然即将飞出太阳系,但是任务计划中最远分别为土星和海王星,目前仅是维持最低的通信和必要的空间监测设备的运行。

  新地平线计划在很多方面都打破常规,冥王星对人类而言,可以说是一个全新的天体,目前没有探测器专门访问过这颗曾经的九大行星,数据都来自哈勃空间望远镜等地基或者天基观测平台。同时这次任务也是人类太空探索史上预定目标最远的太空飞行。为了最大限度的发挥这趟耗时9年,行程近40个天文单位(1个天文单位约为1.5亿公里)的空间飞行,进行任务延伸是必须的,第二个探索目标可能将距离冥王星数十亿公里的深空,难度更大,风险更高。

  特别是在太阳系外缘宇宙空间,潜伏着无数个冰冻的天体,就像冥王星表面零下220度的世界,茫茫一片固态甲烷冰,任何物质都冻住了。对潜伏天体把握的不准确,以及对这片宇宙空间监控不到位都有可能造成新地平线号探测器与某个天体轨道出现重叠,发生相撞。

  然而,这个计划将作为现代空间探索公众参与的一部分,任何人都有可能是太阳系边缘新天体的发现者。公众可以帮助天文学家在图像上寻找不明物体,其中必然包括了一些很有潜力的探索目标,比如变星和小行星。这些图像由专门的天文台提供,当然至少最要具备较好的业余水平,这些图像不可能是美丽的星云或者壮观的宇宙图片。采用的方法可以像1930年威廉·汤博(William Tombaugh)那样,通过对比照片将冥王星发现出来。同理,可以通过比较某一个区域不同时间的柯伊伯带图像,发现可疑的移动或者天体亮度的变化等等,或许就能发现其他的矮行星。

  目前,科学家已使用一些大口径天文台获得了这一地区数百万张图像,拼凑出这个区域的图像资料,初步建立轨道位置,最大限度地避免与未知天体相撞。根据新地平线探测器首席研究员Alan Stern和西南研究所协调搜索工作的研究院John的介绍:使用差减观察法将不同时间拍摄的图像进行相减,尽可能地移除图像中恒星和星系的光源,再进行位置和亮度的调整对比筛选出所要寻找的天体。这种方法必须人工处理,计算机还不能进行这类分析。

  探测器所要前往的柯伊伯带位于太阳系的尽头,位于海王星轨道(30个天文单位)外侧,是距离太阳大约40至50个天文单位的薄带状区域,其中包含了大量不同体积、不同质量的冰冷天体,同时也有研究显示,这里也是短周期彗星起源地,在海王星和木星的引力影响下,彗星上夹带的冰坠落到太阳系的适宜居住带(温度满足水为液态)也是一种生命起源的假说。第一个柯伊伯天体于1992年被发现,然而到目前为止,柯伊伯带的具体情况仍然是个迷,新地平线探测器的另一个重要使命就是要尽可能地摸清柯伊伯带的情况,至少要把飞行路径上的情况探索清楚。

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channelId 1 1 NASA出台“冰猎人”计划 探索太阳系冰封天体 1 据国外媒体报道,随着新地平线号对冥王星探测计划的深入实施,美国宇航局向全球征集探测器在结束冥王星的探测任务后的飞行路线以及探测目标。这个后续的探索计划被称为“冰猎人”计划,允许全球的天文爱好者或者研究机构发现或者提供一个有价值的潜在的探索目标,这个目标的范围目前确定在柯伊伯带,作为新地平线号探测器的下一个飞行目标。