新视野号飞掠“天涯海角”

文/迟惑

在美国诸多航天器里，“新视野号”绝对是排在前列的网红。它一路飞向太阳系的边缘，拍到了相当多遥远的天体。它的主要探测对象是被降格成矮行星的冥王星。这项任务已经在2015年顺利完成。不过“新视野号”的使命并没有结束。这也和矮行星这个定义有一定的关系，在冥王星所在的柯伊伯带里，有着大量小行星，冥王星不过是其中比较大的一个。那么其他柯伊伯带小行星是什么样的呢？在新年来临之际，“新视野号”近距离观测了其中一个，让天文学家们欣喜若狂，这就是Ultima Thule星。Ultima Thule星被众多媒体翻译为“天涯海角”。

“新视野号”的好运气

不得不说，“新视野号”这次的运气不错。在它抵达柯伊伯带之前，哈勃空间望远镜就在它的预定航路上发现了“天涯海角”。由于距离太过遥远，即使以“哈勃”的分辨率，“天涯海角”看上去也不过是一个小点而已。人们除了知道它的存在，对于大小、形状、质量之类的事情一无所知。好运气的另外一个方面，是“哈勃”在那段时间里还能工作。如果是2019年1月之后，可能就啥也看不见了。

▲“新视野号”飞越

根据“哈勃”的观测，人们一度认为“天涯海角”是一个扁长的天体，还有人认为它其实是两颗小行星，在极近的相互距离上“二人转”。但无论是“哈勃”还是其他望远镜都无法判断“天涯海角”的形状，只能感受到它的亮度在不断变化。新年前后，人们也只能根据最清晰的一张照片判断，“天涯海角”可能是长椭圆形的。然而，最大的风险并不是把它的形状看错了，而是人们看错了图像，根本没有这颗小行星。

要想做出准确判断，需要更多观测。不过然后的事情，“哈勃”就帮不上忙了。幸运的是“新视野号”自己的主相机很给力。2018年9月，“新视野号”用“远距离探测成像仪”拍到了“天涯海角”，虽然它在整个画面上只占了48个像素，但意味着一个好的开始。这时候，又发生了一件有利的事情。“天涯海角”从一颗恒星前面横飞而过，形成了掩星效果。这就让人们确信，这颗小行星不是看错了，不是望远镜上的灰尘，而是真实存在的。有了这次上天赐予的暗示，团队精确调整了“新视野号”的航路，以14公里每秒的相对速度接近“天涯海角”。

又经过了几个月的飞行，2019年元旦即将来临之际，“新视野号”准确地找到了“天涯海角”，实现近距离观测已经非常有把握。因此，约翰·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）项目团队立刻决定放弃新年休假，不但全员加班，还邀请了不少相关领域的专家和媒体到场观摩。有航天媒体的记者为了突出项目团队的“加班加点”，还历数了此前的深空探索团队加班史，比如洞察号探测器在感恩节降落在火星，NEAR舒梅克探测器在情人节那天抵达爱神星，深度撞击探测器在美国国庆节当天撞击彗星，等等。

“新视野号”飞越“天涯海角”的当天，任务团队、嘉宾和媒体记者坐满了APL的大厅，十多年来，“新视野号”的测控都是在这里进行的。在接近午夜的时候，控制中心收到了“新视野号”传回的自检信息，星上各分系统工作正常。这对于一个飞行了13年的探测器来说，是个超乎想象的好成绩。紧接着，人们开始接收“新视野号”拍摄的图像。

虽然根据轨道计算，这次近距离探测是很有把握的，但团队还是很紧张。因为距离遥远，人们无法实时遥控“新视野号”。

神奇的发现

当“新视野号”近距离接近“天涯海角”后，神奇的事情发生了。在经历几个小时才传回地球的照片上，人们发现它确实是两颗小行星，但并不是在唱“二人转”。它们紧紧地连接在一起，就像一份双球冰激凌一样。它们是撞在一起了吗？根据APL项目组负责人阿兰·斯特恩的说法，它们俩实际上是慢慢彼此吸引、接近，最后走到一起的。如果是两辆汽车用这样的速度靠近并且挨在一起，“都不用走保险”。

这并不仅仅意味着我们看到了一场有惊无险的宇宙车祸，更意味着，人们或许看到了太阳系的岩石类行星——例如地球和火星——是如何产生的。在几十亿年之前，也许就是一些小行星彼此靠在一起，彼此融合，最后形成了今天我们看到的大千世界。因此，天文学界给这种天体发明了一个词汇叫做“星子”（planetesimal）。柯伊伯带处在太阳系边缘，人们认为，这个小行星带是由“不计其数的微颗粒和卵石”组成。这些小天体经过一个漫长过程后，可能会组成一颗颗行星！

▲“新视野号”拍摄的近距离冥王星照片（下）比“哈勃”拍的（上）清楚多了

有些天文学家质疑阿兰·斯特恩，认为欧空局罗塞塔号探测器探索的楚留莫夫-格拉希门克彗星才是人类第一次发现两个星体连接在一起的天体。不过APL的科学家摩尔认为，彗星的彗核是水冰和灰尘形成的，哑铃状的外形很可能是中间部分的水冰蒸发掉了，不一定是两个天体粘在一起。

APL的团队对“新视野号”发回的图像做了增强和精确分析，发现了更多的信息。首先，它的自转周期是15个小时，而且，“天涯海角”在两个原始星体相结合的部位比较亮，似乎积攒了很多比较细腻的颗粒。至于“天涯海角”所呈现出的红色，美国西南研究所的凯里·豪沃特认为这是它表面冰层反射的光。

目前人们所看到的照片，是“新视野号”在距离“天涯海角”5万公里的地方拍摄的。考虑到这个地方的阳光已经非常微弱，人们从照片上无法精确分析“天涯海角”的地形。这要等到“新视野号”进一步接近目标，拍摄并传回更清晰的照片以后才能确定。

柯伊伯带距离太阳很远，因此温度很低。但是它们的轨道倾角和太阳系里的其他大行星基本一样，几十亿年中没有发生过显著的变化。按照新视野项目有关科学家的说法，“这可能是迄今为止人类探测器发现的最古老天体”。

既然抓住了“天涯海角”，美国宇航局和应用物理实验室就不能放过机会，操纵相机猛拍是必不可少的。关于“天涯海角”的故事还在讲述之中，“新视野号”掠过“天涯海角”并进行拍摄的时间只持续了几分钟。但因为星上通信设备发射功率有限，加之距离遥远，所拍摄到的“天涯海角”照片要用20个月的时间才能传完。但是APL的科学家们面对这样的龟速下载，还是决定要耐心等待。谁叫“新视野号”是唯一的片源呢？

▲柯伊伯带里有大量像Ultima Thule星这样的小行星

高兴啥呢？

阿兰·斯特恩对记者说：“我实在是太高兴了，就和2015年“新视野号”掠过冥王星的时候一样高兴。这是人类的探测器第一次发现两个天体连在一起，就像堆雪人一样。”

不就是近距离探索了一颗小行星吗？虽然这也是少见的成就，但人类并不是第一次近距离拍摄小行星了。APL的人们高兴到这样的程度，似乎非比寻常。

▲Ultima Thule星距离太阳非常遥远

按照APL的解释，近距离探测“天涯海角”，还真是一件前无古人的成就。

“新视野号”在掠过冥王星之后，继续在柯伊伯带里游荡。这是一个遍布着冰冻小行星的区域。不过所谓的“遍布”，也不过是数量有点多而已，完全不可能达到科幻电影里那样密集的陨石阵场景。所以，在这个区域里的小行星也不是俯首可拾的状态。如果要想在这里找到某个具体小行星并且加以探测，还是要碰运气的。

另外说一句，“天涯海角”的颜色，是红的！

▲人们一度认为，Ultima Thule星是两块圆形石头组成的，然而这可能是误判

小行星本身

这里还有另一件事不得不提。Ultima Thule星的命名听起来有点古怪。如果按照发音，它应当被读作“奥梯玛-图勒”。这也不足为奇。宇宙里的小行星那么多，总要找些冷僻的词汇来给它们起名字，否则人类的语言很快就要不够用了。但“Ultima Thule”名称公布后不久，居然招来了一些人的指责，认为这个名字有宣扬纳粹的嫌疑。

“Ultima Thule”的编号是2014MU69，这意味着它是在2014年被确认下来的。当时“新视野号”还没有抵达冥王星，但已经胜利在望。因此，美国宇航局和APL开始考虑冥王星之后的任务。

“Ultima Thule”的两颗星分别被叫做Ultima星和Thule星，前者的尺寸达到19千米，后者也有14千米。它们距离地球有66亿公里之远。

在飞越它们之前，团队打算给它起个外号，这样更容易引起媒体和公众的兴趣。他们考虑了好几个单词，包括雷神之锤、杏仁、腰果、花生，等等，甚至有人打算叫它提拉米苏，但最后公布出来的外号是“Ultima Thule”。

然而，有人说这个词被纳粹用来形容雅利安人的起源之地。西方的舆论环境下，粘上“纳粹”这两个字就意味着大麻烦。为此美国宇航局和APL负责人赶紧出来为自己辩护。

阿兰·斯特恩说，这个词可以追溯到神话时代，意味着极其遥远的北方之地。“对于探索来说是一个非常好的文化基因。正是有些坏人也喜欢Thule，我们更不能让他们玷污这个词了。”

美国宇航局负责科学的副局长托马斯·祖部彻恩也说：“就算这个词与纳粹有所联系，也是非常微弱的。”

美国航天媒体的一些记者也站出来洗地，说“Ultima Thule”的谷歌搜索结果中，还包括阿拉斯加民居、芬兰玻璃器皿品牌、澳大利亚无线电展会，所以不是纳粹专用词。

根据笔者的调研，一战结束后不久，一群德国人在慕尼黑成立了“德国传统研究会”，后来改名叫做Thule社。Thule这个词是希腊传说中的极北之地，而纳粹党的几名早期干将——包括鲁道夫·赫斯——曾经是Thule社成员。不过纳粹党成立之后，这些人就脱离了Thule社。至于希特勒本人，并没有加入Thule社的记录。

一颗小行星的命名能引起这样的风波，只能说明犹太人在美国社会里的势力是非常强大的，不但控制了金融和媒体，也在科学界保持着高压。假如APL这次真用了什么和纳粹有关却又解释不清的词汇，只怕负责人就要引咎辞职了。

新的目标

“新视野号”从“天涯海角”旁边略过，只是短短一瞬。如今，这颗探测器还在柯伊伯带中游荡。团队分析星上遥测数据后发现，它的健康状况还不错，燃料至少可以坚持到2030年代中期。所以，团队已经开始为它规划新的探测目标。按照现在的计划，下一个探测目标要到2020年才能确定下来，也就是说，要等“新视野号”把“天涯海角”的图片全都传完。在此期间，团队要从它预测航路上选择合适的目标，然后计算燃料，决定如何调整航路。

最困难的事情，当然是发现目标。柯伊伯带的目标不但遥远，而且暗淡。阳光到这里已经很微弱了。美国宇航局决定动用一切可以动用的望远镜，如果詹姆斯·韦伯望远镜在2021年能如期发射入轨，或许可以发挥更大的作用。

目前距离柯伊伯带最近的望远镜当然还是“新视野号”自己的“远程探测成像仪”。它在2018年8月首次发现“天涯海角”的时候，距离它还有1.6亿公里之远，但是也为人们提供了比较优质的图像。按照APL的说法，这台相机的分辨率极高，“可以在干草堆中找到一根针”。下一个目标的寻找，恐怕还要以它为主力。