从小行星与彗星到恒星与黑洞,太空探索诠释了人类文明的发展

2019年必将是世界上各地区宇宙探索最棒的一年,中国,美国,日本相继大规模探索宇宙,从地球到太阳,从地球到月球和火星,从地球到柯伊伯带。人类的宇宙探索从未停止过,因为它代表了人类文明的发展。过去的一年对于天文学和行星科学来说也是非常棒的一年。在2019年1月1日,有两个伟大的航天器达到了人类所规定的探索目标,从这开始,人类探索宇宙的进度将指数上升。

从小行星与彗星到恒星与黑洞,太空探索诠释了人类文明的发展

人类的太空探索概念图

柯伊伯带中正式被命名的天体

在2019年1月1日,美国宇航局的“新视野”号航天器按其目标2012 MU69进行了缩放,而此天体是运行的柯伊伯带中的天体,自此被正式命名为“ Arrokoth (阿罗科斯)”,是有史以来最遥远的天体,它是来自地球飞船的“新视野”号观察到的。

《新视野》杂志透露,“阿罗科斯”看上去像一个扁平的雪人,两个薄煎饼状的小叶连在一起。由于其近乎原始天体的特性,这个令人难以置信的天体揭示了有关早期太阳系中行星和其他天体如何形成的新信息。虽然新视野号继续前进,最终将其带出太阳系,但它将继续将有关Arrokoth的信息发送回地球,并将一直持续到2020年中期。

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柯伊伯带

人类探测器开始大规模探索系内小行星

同样在2019年的除夕,NASA的OSIRIS-REx航天器进入了小行星Bennu(本努)的轨道。该飞船于12月初到达“本努”,并在新的一年发射推进器,从而将其推入小行星的轨道,使“本努”成为了历史上航天器接触的最小的天体。通过这种操作,OSIRIS-REx还创下了物体最接近轨道的世界纪录。

但是,在过去的12个月中,飞船并没有仅仅坐在小行星周围的轨道上。它开始对菱形物体进行深入研究,寻找到理想的目标区域,以便在2020年抓住一块“本努”上的土壤和岩石物质,随后会将岩石样本返回地球,以进行更深入的研究。

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飞行中的小行星

迄今为止,“本努”表现出令人惊讶的活动,从其表面喷射物质出来。OSIRIS-REx还在小行星上发现了一个有趣的山脊和一些有趣的巨石。随着新一年的临近,任务科学家选择了一个降落地点“夜莺”作为样本返回地点。OSIRIS-REx将继续在“本努”轨道运行到2021年,届时它将收集样本并返回地球。

中国嫦娥4号成功着陆月球背面

2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,实现了人类探测器首次月背软着陆。

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探测器降落小行星

其实“本努”并不是2019年人类航天器唯一访问的小行星。2019年初,日本太空探索任务探测器“隼鸟二号”已经在绕行“龙宫”小行星。今年二月,该航天器使用了一个附着在其腹部的取样器喇叭,以收集被发射到小行星上的子弹从表面吹起的物质。

4月,在隼鸟二号放下可部署的摄像头并移至目标的另一侧后,名为“ 小型随身撞击器 ”的“自由飞行单发枪”向小行星表面发射了第二枚子弹。一个第三颗子弹射进小行星则是在七月份,目的是为了得到更多的小行星表面物质,以便于航天器收集且带回地球进行研究。

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11月12日,隼鸟二号挤满了珍贵的太空岩石,与“龙宫”小行星告别,并开始了返回地球的旅程。预计该航天器将在2020年末将小行星的样本带到地球。然而,对于隼鸟二号来说,这可能还没有结束,因为它有可能继续研究其他小行星。

来自“另一个太阳系”的彗星

在八月下旬,天文学家发现了一颗名为“鲍里索夫”的新彗星。为它的发现者。快速移动的物体很快被表征为星际彗星,最初是围绕另一颗恒星诞生的,并绕我们的太阳快速巡视。与星际访客“奥陌陌”仅在短短几周内就不一样,鲍里索夫是在太阳经过太阳之前被发现的,并且应该在2020年春末之前才被发现,这给天文学家提供了充足的研究时间。与“ 奥陌陌”(科学家难以鉴定的一个神秘物体)不同,“鲍里索夫”显然是具有可观察到的表面活动和发光性质的彗星。

“鲍里索夫”不仅能够给行星科学家提供另一种星际研究方式,它还表明星际物体的数量可能比以前人类认为的数量要多很多。在“奥陌陌”于2017年访问太阳系之后,天文学家直到2020年初才能;利用最新的大型天体测量望远镜(LSST)发现系外天体闯入者。

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奥陌陌

第一张真实黑洞照片的获取

这一年不仅仅涉及小型天体和行星科学。在2019年,天文学家通过拍摄黑洞创造了历史。

天文学家使用“事件视界”望远镜(由遍布全球的多个望远镜组成的仪器)在太阳系附近的M87星系中心拍摄了一张超大质量黑洞的照片,该星系距离地球约5350万光年远。该黑洞比我们太阳系的恒星质量重约6.5十亿倍,比我们的银河系中心的超大质量黑洞更大。

由于黑洞的引力甚至吞没了光线,因此科学家没有捕获到黑洞本身的照片。取而代之的是,他们拍摄了它的边界,事件视界,并绘制出了黑洞的轮廓与围绕其旋转的物质的背景辐射的关系,从而得到了第一张黑洞的真实照片。

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火星的地震

4月,当航天器感知到首次确认的地震后,NASA的“洞察号”火星车(利用地震调查,大地测量学和热传输进行的内部勘探)着陆器感觉到火星地面在移动。由于火星缺乏构造板块,因此地震发生的频率比地球地震发生的几率低。

“洞察号”还随身携带了一颗“探针”去火星。该仪器是一个探洞式热探针,能够在行星表面以下挖3到5米。但是,在2月份部署后不久,该探针被卡住了约0.3米。它旨在挖掘沙质土壤,例如在“好奇号”火星车与“机遇号”火星车附近所见的土壤,但“洞察号”火星车之下的地面不同于其他着陆点。因此,即使实验进展不顺利,它仍在继续向科学家传授有关火星表面的知识。

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能量之源-太阳,人类已经逐步跨进1级文明,开始探索本系恒星

NASA的帕克太阳探测器于2018年发射升空,其使命是“触摸太阳”,因为它在执行其7年任务期间更加靠近地球。

最终,该航天器将到达距太阳表面620万公里的范围内,该航天器于2019年3月30日至4月19日进行了第二次太阳飞越。前两次飞越的数据已于今年早些时候向公众发布。该飞船于2019年9月进行了第三次飞越。下一次飞越将在2020年1月新年之后进行。

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阿波罗采取的月球土壤将提供给天体化学家们进行研究

去年11月,科学家们打开了最后一个未曾接触过的阿波罗样品之一,该管中装有在NASA的阿波罗17号任务中收集的15盎司的月岩。

该样本是在拉拉火山口边缘附近收集的,是自1970年代以来首个从未被动过的阿波罗月球土壤样本。保存土壤的试管将于2020年1月开放给世界上的天体化学家们进行研究,科学家们希望,借助新的仪器和技术,他们将能够获得有关月球表面和整个月球的更多见识。

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2019水星过境

2019年水星过境也是一件伟大的太空探索事件,当行星在地球和太阳之间移动时发生行星过渡时就会被称为“过境”,并为与地球相关的天文学家提供研究水星(无论水星有多薄)的大气的机会。为了获得这样的深入观察,天文学家要求两个世界的轨道精确对齐,这是相对罕见的情况。 天文学家使用地面望远镜以及其他天基仪器来记录和研究此事件。

当然,虽然2019年是世界航天界的伟大年份,但同样也有很多令人遗憾的事情,人类也错过了许多的航天探索机会。

2月,NASA 宣布其火星探测车“机遇号”已经结束自己的“寿命”,一场巨大的火星沙尘暴使太阳能探测车永远的停止工作了。科学家怀疑,覆盖在火星车太阳能电池板上的灰尘使它无法再充电,从而结束了有史以来运行时间最长的火星任务。

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随着它的兄弟“洞察号”有机会登陆火星,其将继承它的使命,然而,在过去的十年半中,“机遇号”不仅在火星表面进行远距离移动,还找到了确凿的证据表明火星过去有着大量的液态水。

“机遇号”还分析了火星土壤材料,确定了在如今干燥的星球上曾经存在过数千米的大型水体。它还确定,火星的水既不是酸性的也不是碱性的,而是与地球的水一样呈中性,通过此证据让人类确定了地球生命不断演变的过程中,可以利用火星的物理可居住性移居火星。“机遇号”在其生命周期内行驶45.16公里,保持了任何机器人或有人乘坐的车辆在另一个世界表面上行驶的距离记录。

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这就是人类文明进行太空探索的巨大元年,在2019年的铺垫下,相信人类会继续壮大太空探索的队伍,向着系外,向着深空永远的探索下去,去谱写属于人类文明的探索历史。


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