飞临冥王星:星际探索的里程碑*
2015-01-31采访比林斯LeeBillings翻译梁锘审校李宁曦
采访:李·比林斯(Lee Billings) 翻译:梁锘 审校:李宁曦
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飞临冥王星:星际探索的里程碑*
采访:李·比林斯(Lee Billings)翻译:梁锘审校:李宁曦
9年前,当“新视野”号(New Horizons)探测器驶向冥王星(Pluto)时,那个由寒冰包裹着岩石的星球尚属于太阳系行星中的一员。7月,这艘史上发射速度最快的宇宙飞船,在历经50亿km的航行后,终于到达它的目的地。“新视野”号拓展了人类探索太空的边界,它于7月14日掠过现已归入矮行星行列的冥王星。至此,人类将完成对太阳系的初步探索,为50年前提出的探索计划画上一个完美的句号。“新视野”号探测器拍摄了许多史无前例的照片,并发现冥王星上很可能存在一个极点冰盖。当“新视野”号飞掠冥王星时,两者距离仅有12500 km,飞船的摄像头、光谱仪和传感器对星体的表面和大气进行了细致的观测。为了让大家更深入地了解这项具有历史意义的探索任务,《科学美国人》采访了“新视野”号首席科学家艾伦·斯特恩(Alan Stern)。
《科学美国人》:人们普遍认为,冥王星是一颗没有生命力的巨大雪球,为什么要派探测器去探访它呢?
斯特恩:冥王星是一个存在动态变化的世界。我们观测到冥王星的亮度变化,这也许是由积雪运动引起的;它的表面压力自20世纪80年代以来增加了3倍;此外,冥王星的温度也在变化,尽管我们还不完全清楚它的变化模式。冥王星拥有庞大的卫星系统,包括最大的冥卫一(Charon),以及不少于4颗[冥卫二(Nix)、冥卫三(Hydra)、冥卫四(Kerberos),以及、冥卫五(Styx)]的其他小卫星。我们对较小的卫星了解甚少,但是冥卫一表面覆盖的晶体冰以及氨基水合物,也许是近期从它内部涌出的物质形成的。因此,冥卫一上可能存在间歇泉。我们还推测,冥王星和冥卫一共享同一个大气层。研究人员预测,它们中至少有一个存在或者曾经存在过地下海洋。如果能近距离进行研究,我们就能获取更多的信息。
我喜欢把冥王星和冥卫一比喻为圣诞树下的礼物:我们从地球上观测它们时,只能用眼睛揣摩这些包装精美的礼物盒子是轻是重,抑或它们有没有轻微地晃动。虽然很有趣,但仅凭遥远的观测,我们无法知道盒子里装的是什么。在苦苦等待了26年后,我们能在这个7月拆开礼盒,这无疑是星际探索领域的圣诞节。!
《科学美国人》:你期待在“这些盒子”里发现什么惊喜呢?
斯特恩:这很难回答,因为从未有探测器接近过冥王星,甚至从未有探测器近距离观测过类似的星球。早在1989年,“旅行者”2号(Voyager 2)掠过海王星(Neptune)后,我们就开始规划此次探索任务了。那时几乎没有人知道海王星周围还存在柯伊伯带(Kuiper belt)。柯依伯带空间广阔,聚集了众多的小型星体,有些小行星还呈现出了多样化的新奇特性。“新视野”号此行的目的不仅仅是造访冥王星,它还将探索整个柯伊伯带。不论它发现什么,都将成为行星探索的里程碑——这是人类探索太阳系的巅峰时刻。
《科学美国人》:“新视野”号掠过冥王星后的下一个使命是什么?
斯特恩:我们已经发现两个直径50 km的星体,“新视野”号或许能在2019年造访它们。它们都位于冥王星之外十亿英里,但在不同的方向,所以我们必须从中选出一个作为目标。它们都曾是柯伊伯带的古老、原始行星的一部分,现在我们终于有机会近距离清晰地观测它们了。我们会撰写一份扩展行动方案,希望明年能说服美国航空航天局(NASA)同意“新视野”号去探访其中一个星体。这个航天器状态良好,完成这个使命之后,它也许还能运行到21世纪30年代的中后期。
《科学美国人》:你认为我们还会发射探测器去观测冥王星或柯伊伯带吗?
斯特恩:目前没有任何航天局有类似计划,我们也许再也不会重复这样的事情。事实上,是否还要发射探测器去观测冥王星或柯伊伯带,取决于“新视野”号发现了什么,以及这些发现对行星科学研究的影响。如果冥王星系统足够吸引人的话,我们也许就能看到后续的探测计划了。这个问题留待6个月后回答或许更为合适。
本文由《科学美国人》中文版《环球科学》授权转载,原文刊登于《环球科学》2015年第8期