“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

2017年12月5日,“新視野號”冥王星探測器在距地61.2億千米處拍攝到“許願井”星團相片,打破“旅行者1號”保持了近30年的歷史記錄;此後,該探測器又不斷刷新記錄,傳回柯伊伯帶天體的相片。

柯伊伯帶是太陽系在海王星軌道的外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區域。2017年12月,人類航天器在前所未有、破紀錄的遙遠距離拍攝到位於柯伊伯帶的天體的偽彩色圖片。

“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

(圖為柯伊伯帶天體2012 HZ84、2012 HE85,由“新視野號”攝於2017年底)

雖然這些圖片看起來就好像是藍色和綠色混雜的模糊圖像,但卻在人類歷史上創造了記錄。這些圖片是人類發射的宇航器在距離地球最為遙遠的宇宙空間中拍攝的。

美國國家航空航天局(NASA)於上週四發佈了一批圖片,這些圖片是“新視野號”(New Horizons)冥王星探測器的遠程探測成像儀於2017年年底拍攝的。裝備了7種先進儀器的“新視野號”冥王星探測器於2015年抵達冥王星,遠程探測成像儀僅為其中一種。該成像儀於2017年12月對3個目標進行了拍攝,其中包括,一個被稱為“許願池”(Wishing Well)的星團,以及位於太陽系邊緣柯伊伯帶中的兩個天體。

“新視野號冥王星探測器目前的軌道位置非常合適,能夠很好地對地球、恆星、柯伊伯帶天體進行觀測,”美國科羅拉多州西南研究院天體物理學家、新視野號冥王星探測器研究小組成員西蒙·波特說。波特經過計算,確定了“新視野號”冥王星探測器觀測柯伊伯帶天體的最佳時機,並幫助制定了拍攝計劃。波特指出,本次拍攝屬於一次測試工作,“新視野號”冥王星探測器拍攝到的天體被稱為柯伊伯帶天體2012 HE85,該天體在圖片中的位置不是很正,出現這一狀況的原因是,研究人員對該天體的位置預測出現了一定的偏差,但幸運的是,偏差的程度不算很大。

“旅行者1號”的歷史記錄

“新視野號”冥王星探測器在拍攝這些圖片的過程中,打破了一項保持了將近30年時間的拍攝宇宙天體最遠距離記錄:1990年2月14日,那天是情人節,“旅行者1號”探測器已經飛行到距離地球60.4億千米的位置,該探測器調轉攝像機對著地球拍了一張被稱為“暗淡藍點”的著名圖片。這張照片使美國著名天文學家卡爾·薩根得到靈感,寫成了《暗淡藍點》一書,卡爾·薩根曾經說過一句著名的話:“再看一眼這個藍點。就在那裡。那裡是我們的家。那裡就是我們。”

“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

“旅行者1號”於1990年2月14日拍攝的“暗淡藍點”原圖:散射的太陽光線在圖片右邊形成了一個橙色的光帶,橙色光帶中有一個略帶暗淡藍色的白點,這個白點就是我們的地球。

“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

另一張“暗淡藍點”:2013年7月19日,卡西尼號在距地14億千米的土星軌道上拍下這張地球相片,顯示了地球懸浮在太陽系漆黑的背景中,其後,2017年9月15日,該探測器受控墜落,在土星大氣中化為灰燼。

“暗淡藍點”照片是“旅行者1號”探測器發回地球的最後一張圖片,現在,“旅行者1號”探測器已經成為了在太空中飛行距離最為遙遠的人造宇航器,同時,該探測器也是第一個穿越太陽系邊緣進入恆星際空間的人造宇航器。“旅行者號”外層星系空間探測器於2016年因電力有限而終止了儀器間共享電力 ,相機也因此而關閉,從那時起,該探測器就不能向地球發回任何圖片了。但是,“旅行者號”外層星系空間探測器仍然在繼續飛行。美國國家航空航天局(NASA)在停止使用將近40年之後,於2017年重啟了“旅行者號”外層星系空間探測器的備用推進器。

“新視野號”連續刷新記錄

“新視野號”冥王星探測器與地球之間的距離比不上“旅行者1號”探測器,目前,“新視野號”冥王星探測器還在繼續飛行,最終也將離開太陽系,進入恆星際宇宙空間。自從2006年“新視野號”冥王星探測器發射升空之後,該探測器於2007年在環繞木星飛行過程中,利用木星引力進行了加速推進,然後接著朝冥王星飛行,並於2015年夏天抵達了冥王星。“新視野號”探測器獲得的科學研究成果極大地改變了我們對於矮行星的以往看法。

“新視野號”冥王星探測器。該探測器由NASA於2006年發射升空,於2015年抵達冥王星

“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

目前,“新視野號”冥王星探測器正在以每天1126540.8千米的速度繼續著它在宇宙的旅程。“新視野號”冥王星探測器在旅行過程中,會交替轉換為活動及休眠模式,通過這種方式來節約燃料。

該探測器的最近一次活動期是在2017年9月——2017年12月。在2017年12月的第一週裡,該探測器打破了“旅行者1號”探測器拍攝“暗淡藍點”圖片時創造的最遠距離紀錄——60.4億千米。“新視野號”冥王星探測器在距離地球61億千米的位置對一個被稱為“許願池”的星團拍攝了照片,超過了“暗淡藍點”圖片所保持的60.4億千米記錄。在之後的數天時間裡,“新視野號”冥王星探測器不斷打破自己創造的記錄,在飛過更加遙遠的距離之後,對柯伊伯帶天體2012 HZ84、柯伊伯帶天體2012 HE85進行了拍照。

“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

圖為“許願池”星團,由“新視野號”拍攝於2017年12月5日

“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

圖為柯伊伯帶天體2012 HZ84和2012 HE85,由“新視野號”拍攝於數日之後

柯伊伯帶天體2012 HZ84及柯伊伯帶天體2012 HE85的直徑僅為100千米左右,它們的體積太小,還不能被歸類為矮行星。波特說,目前我們只知道這兩個柯伊伯帶天體的微觀表面特徵,其他情況還不清楚。柯伊伯帶天體2012 HZ84及柯伊伯帶天體2012 HE85位於太陽系的邊緣,過去還很少被人類研究探索過,“新視野號”冥王星探測器拍攝的照片,為我們的研究工作提供了重要的觀測資料。

新視野號的下一個探測目標:柯伊伯帶

柯伊伯帶是太陽系在海王星軌道的外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區域。數十億顆巨大岩石、冰團、彗星和矮行星在海王星軌道之外繞行,構成了一個名為柯伊伯帶的碟形帶。冥王星也屬於柯伊伯的一部分,以前一般將冥王星認為是太陽系的一顆行星,二十一世紀頭十年的早些時候,人類發現了位於柯伊伯帶的其他天體,之後,冥王星被取消了行星資格,重新歸類為矮行星。科學家於2015年研究認為,冥王星是位於柯伊伯帶的、體積最大的天體,除了冥王星之外,柯伊伯帶中值得注意的矮行星還有鬩神星、妊神星及鳥神星。

“新視野號”冥王星探測器在61億千米外,傳回破紀錄的遙遠相片

海王星軌道之外的柯伊伯帶

波特稱,“新視野號”冥王星探測器的望遠鏡口徑僅為8英寸,目前,環繞地球飛行的哈勃空間望遠鏡能夠對大部分柯伊伯帶天體拍攝比新視野號探測器更為詳細的圖片。但是,如果等到“新視野號”冥王星探測器於2018年8月再次從休眠狀態轉為活動狀態後,新視野號將會更加接近柯伊伯帶,拍攝的照片也將會更加詳細。“新視野號”冥王星探測器將在2019年1月飛越柯伊伯帶天體2014 MU69,屆時,該探測器將會繼續拍攝圖片。

波特說:“新視野號探測器飛越柯伊伯帶天體時拍攝的照片,雖然比不上飛越冥王星時拍攝的照片靚麗,但是,這些柯伊伯帶天體照片對人類來說也是無比獨特、無比珍貴的。”即便人類今天就立即發射一個宇航器,這個宇航器要完成“新視野號”冥王星探測器目前走過的路程,需要花費10年時間,而且,人類目前還沒有計劃發射類似的探測器,所以才說,“新視野號”冥王星探測器發回的這些圖片不僅僅打破了記錄,而且還彌足珍貴。


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