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我們小的時候?qū)W的天文，一共有九大行星：水、金、地、火、木、土、天王、海王和冥王星。雖然可憐的冥王星后來被踢出了主要行星的行列，被降格成了矮行星，但新視野號（New Horizons）計劃規(guī)畫的時候，它依然是太陽系的行星當(dāng)中，唯一沒有被人造衛(wèi)星近距離探訪過的一個。所以為了達(dá)成人類的全套收集癖九大行星通通都拜訪過的壯舉，NASA 在 2000 年代初就設(shè)計了一個直達(dá)冥王星的方案 -- 如今新視野號即將抵達(dá)冥王星，讓我們在這個值得慶祝的一刻，一起來了解一下新視野號究竟是什么吧！ 什么是新視野號？
新視野號（New Horizons）是美國太空總署（NASA）設(shè)計的一個直達(dá)冥王星和古柏帶（Kuiper Belt，又譯柯伊柏帶）的探測船。因?yàn)樗亲咧本€沖出太陽系的軌道的關(guān)系，所以不需要太復(fù)雜的重力彈射輔助，只有中間利用了木星一次，因此也就不用花上好幾年的時間在各行星間繞走。即便如此，新視野號自從 2006 年一月發(fā)射至今，仍然花了長達(dá)九年半的時間才走完這遙遠(yuǎn)的距離，抵達(dá)冥王星。 新視野號的任務(wù)有什么重要性？ 雖然設(shè)計到發(fā)射時，新視野都是以「完整探索太陽系的所有行星」為目標(biāo)，但就在它發(fā)射之后沒有多久，冥王星就被踢出了「大行星」俱樂部，被降格成了「矮行星」。但是新視野號的任務(wù)并沒有因此而降低重要性 -- 太陽系的行星大致上可以分成四顆靠內(nèi)側(cè)的「類地行星」和四顆靠外側(cè)的「氣體行星」。雖然八顆行星各有各的特色，但我們都或多或少有一定的了解了。 然而冥王星是在氣體行星之外的另一個完全不同的地帶「古柏帶」的一員，這片區(qū)域就像火星和木星之間的小行星帶一樣，是一片零碎的小物體散布的地區(qū)，但因?yàn)榫嚯x太遙遠(yuǎn)、這些物體又大多體型不大（冥王星已經(jīng)是最大的一個了），所以用人類現(xiàn)有的觀測器材能獲得的資訊非常有限。 新視野號除了直達(dá)冥王星，并做近距離的觀測之外，科學(xué)家也預(yù)計在之后再尋找另一顆在目前航道附近的小型星體做觀測，以了解「一般」的古柏帶物體的資訊。 新視野號主要的探測內(nèi)容是什么？ 除了拍攝大量的照片，滿足我們一般人的好奇心之外，新視野號還有不少重要的科學(xué)目標(biāo)需要完成，畢竟在這次機(jī)會之后，NASA 應(yīng)該會把注意力放在火星和有可能存在液態(tài)水的幾顆衛(wèi)星上，蠻長的時間不會再有類似的遠(yuǎn)程探測計劃了。所以除了繪制冥王星和冥衛(wèi)一的地圖外，新視野號也將分析冥王星的地質(zhì)、大氣組成、表面溫度等并尋找冥王星還有沒有其他之前沒看到的衛(wèi)星（目前已經(jīng)有五個）。 新視野號攜帶了什么設(shè)備？
新視野號大約是一臺平臺鋼琴的大小和形狀，由一個 200W 的放射熱能發(fā)電機(jī)提供電力。最重要的器材，也是目前「曝光度」最高的，名為 LORRI -- 它基本上就是一個 8.2 寸的望遠(yuǎn)鏡，底部貼著一塊可見光頻段的 1,024 x 1,024 解析度黑白 CCD 感光器。LORRI 除了提供了大部份我們目前看到的冥王星照片之外，它也負(fù)責(zé)導(dǎo)航定位的功能、以及到時候接近冥王星時，將提供最高解析度的地表照片。 其次，是紫外線波段為主的 Alice，這個儀器將負(fù)責(zé)對大氣組成進(jìn)行分析；以及以可見光和紅外線波段為主的 Ralph。Ralph 是另一個非常重要的器材，因?yàn)殡m然它的可見光 CCD 解析度沒有 LORRI 高，但是是彩色的，所以我們可以從 Ralph 取得色彩，再疊到 LORRI 的高解析度黑白照上，合成彩色的冥王星地表相片。和一般人心目中想像的灰白灰白顏色不同，冥王星從目前得到的照片來看，其實(shí)是粉橘色的 @@。其他設(shè)備，包括了測量太陽風(fēng)的 SWAP、測量高能粒子的 PEPSSI、計量宇宙塵的 SDC、和做無線電相關(guān)研究的 REX。 新視野號與地球間的通訊是透過 X 頻天線來達(dá)成，因?yàn)榫嚯x遙遠(yuǎn)，不僅單程的 lag 長達(dá) 4.5 小時，而且頻寬只有少少的 1kb/s。不過為了保險起見，新視野號攜帶了兩組發(fā)射器以策安全，這兩套設(shè)備在電力允許的情況下（也就是遠(yuǎn)離冥王星無所是事的時候），可以同時開動，以不同的偏振發(fā)送訊號，讓下載頻寬加倍。即便如此，新視野號存在 SSD 上的龐大資料仍然無法在短時間內(nèi)全部送回來，所以我們應(yīng)該會先看到照片的「縮圖」，然后是非視覺的科學(xué)儀器的資料（這些應(yīng)該夠科學(xué)家忙好幾個月了），然后才是高解析度的照片。 今天到底是在興奮什么？
和過往探測土星的卡西尼號、探測木星的伽利略號、或是正在火星上亂轉(zhuǎn)的好奇號不同，新視野號并不會進(jìn)入冥王星軌道，所以「抵達(dá)」冥王星不是未來數(shù)年探測活動的開端，而是僅此一次的機(jī)會。新視野將以相對于冥王星 13.8km/s 的恐怖速度，在離冥王星表面僅 12,500km 的極近距離掠過，所以一切將發(fā)生地非?？?。過去幾天我們的追蹤報導(dǎo)可以看到冥王星愈來愈清楚，但真正最有價值的資料，只有在最近點(diǎn)（發(fā)生在我們的今晚八點(diǎn)左右）前后幾個小時的時間內(nèi)才能取得。可以說九年來的等待，只為了從現(xiàn)在一直到半夜為止的這么一個小小的窗口，成敗就在此一舉了！ 不過，因?yàn)榍懊嫣岬降?4.5 小時延遲，其實(shí)等我們收到資料時，至少已經(jīng)是明天的事了。這么重要的大事不能看即時直播真是可惜啊... 總而言之，像這樣探索一個即使是 21 世紀(jì)的科技，都還完全無法預(yù)測會發(fā)現(xiàn)什么的星體的機(jī)會，在可預(yù)見的未來應(yīng)該是極為渺茫的了，畢竟以現(xiàn)在的火箭技術(shù)能到得了的星體我們都己拜訪過一遍，而再遠(yuǎn)的以現(xiàn)代技術(shù)來說則是依然可望而不及。所以就讓我們今天暫時再讓冥王星恢復(fù)為九大行星的一員，一起來揭開這最后一名成員神祕的面紗吧！ |
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