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第14章 “新地平線號”飛向冥王星

  • 科學(xué)走向太空
  • 代虹編著
  • 1672字
  • 2021-05-31 09:43:15

2006年1月19日14時(北京時間1月20日3時),在美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射場上,一枚形似鋼琴、重454千克的探測器——“新地平線號”呼嘯升空,揭開了一項(xiàng)耗資6.5億美元的冥王星探測計劃的序幕。

“新地平線號”以每秒16千米的巨大速度飛離地球,但由于冥王星離我們至少有60億千米,實(shí)在是遙遠(yuǎn)之極,所以即使一切順利,它到達(dá)目標(biāo)時也已經(jīng)是2015年7月了?!靶碌仄骄€號”的主要任務(wù)是探測冥王星及它的3顆衛(wèi)星,同時還將對更為遙遠(yuǎn)而神秘的“柯伊伯帶”進(jìn)行研究。這將對最終揭開冥王星及太陽系的成因提供重要的“證詞”。

“新地平線號”探測器長2.1米,重量接近1噸,由美國約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)計制造。

由于“新地平線號”將遠(yuǎn)離太陽,無法以太陽能作為動力,因此它將攜帶10.9千克钚丸,利用其放射性衰變釋放出的能量發(fā)電。這些钚丸裝在堅固的放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)內(nèi),钚丸本身也經(jīng)過特別設(shè)計,以限制其放射性向外擴(kuò)散。

運(yùn)送“新地平線號”的“宇宙神—5”型火箭擁有3級發(fā)動機(jī),速度驚人。具體來說,“新地平線號”可以在9小時內(nèi)飛過月球,而當(dāng)年美國發(fā)射的“阿波羅”系列飛船需要用2天半時間。以這樣的速度,從地球到木星,“新地平線號”僅要13個月。借助木星的巨大引力,這個探測器還將進(jìn)一步提速,飛向遙遠(yuǎn)的冥王星。

冥王星是原九大行星中名副其實(shí)的“老幺”,也是迄今為止惟一沒有飛船探訪過的大行星。它的“體重”只有地球的1/5000。它的直徑只有2300千米,這比月亮還小得多,一個月亮打碎了就可以團(tuán)成5顆冥王星!

正因?yàn)樗悄敲床黄鹧?,加上它的軌道又極為扁長,極為傾斜,離太陽最近時有45億千米,最遠(yuǎn)時則達(dá)75億千米,所以太陽上發(fā)出的每一束光,至少得經(jīng)歷4個多小時才能姍姍抵達(dá)冥王星。從冥王星上見到的太陽也只是一個星點(diǎn),與滿天的繁星相仿,只是比其他的星星亮得多而已。

冥王星是一個嚴(yán)寒徹骨的世界,即使在陽光普照下,其地表的溫度也在—223℃左右,而到夜晚,則會降到—253℃,在這難以想像的嚴(yán)寒中,許多東西的性質(zhì)都會發(fā)生奇妙的變化,如平時很易破碎的雞蛋,這時會變得像皮球那樣,摔在地上會跳得老高,而真正的皮球卻早已碎裂成細(xì)末……它常年處于昏暗的低溫下,把它稱為冥王星是最貼切不過的了。

冥王星被發(fā)現(xiàn)得很遲,1930年3月,美國年輕的天文學(xué)家湯博不畏艱辛,從1929年1月到1930年3月,在一架新儀器上花了7000多個小時,檢查了3.222億顆星象,好不容易才把它請了出來。

“新地平線號”之所以選擇在2005年發(fā)射,其中有一個原因就是紀(jì)念它的“75歲生日”。冥王星繞太陽轉(zhuǎn)一圈需要249年,從發(fā)現(xiàn)至今它在軌道上運(yùn)行了還不到1/3圈,人們過去對它知之不多也是情理中的事。如果不是“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡的神威,或許我們至今也不能目睹它的芳容?!肮碧胀h(yuǎn)鏡的觀測資料告訴我們:冥王星的表面上有一些平行于赤道的“紋帶”,兩極地區(qū)也可能有極冠似的冰帽,還有12個黑白反差甚大的區(qū)域,科學(xué)家們估計,暗的部分是甲烷冰區(qū),亮的地方則是氮的冰區(qū)。

按計劃,“新地平線號”將在2015年靠近冥王星,展開為期5個月的探測。在此期間,“新地平線號”與冥王星的最近距離將只有不到1萬千米,距離冥王星主要衛(wèi)星冥衛(wèi)一的最近距離為2.7萬千米。

“新地平線號”還將探測“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡新近發(fā)現(xiàn)的冥王星的另外兩個較小衛(wèi)星。

除此之外,“新地平線號”還有一個重要的任務(wù),就是研究柯伊伯帶內(nèi)的情況,盡管這里與該帶還有不小距離,但畢竟比距離地球近多了??梢钥隙ǖ氖?,處于太陽系邊緣區(qū)域的柯伊伯帶內(nèi),存在著很多由冰與巖石構(gòu)成的天體,也是眾多彗星的“老家”。人們普遍認(rèn)為,在這些天體上面,很可能至今還保留著太陽系當(dāng)初的原始物質(zhì),通過對于它們的研究,有望能幫助科學(xué)家揭開太陽系形成的諸多奧秘。

“新地平線號”在漫長的飛行中,為了節(jié)省能量,它上面的一些科學(xué)儀器與設(shè)備,多數(shù)時間將處于“冬眠”的狀態(tài),只是為了保險起見,科學(xué)家們會每年把它“喚醒”50天左右,并對它們進(jìn)行必要的性能測試,以保證在投入使用時萬無一失。當(dāng)飛船駛近到離冥王星約100萬千米時,它會自動地睜開所有的“眼睛”,全神貫注地投入緊張的工作……

好在八九年的時間并不長,讓我們靜候它的佳音吧!

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