人類設計的最快速宇航器首航冥王星

來源:東方網

2006年1月20日


運載火箭攜帶“新地平線號”騰空而起


“新地平線號”工作設想圖

美國宇航局冥王星探測器新地平線成功發射    

人類歷史上首個造訪冥王星的探測器“新地平線”號於美國東部時

間19日下午(北京時間20日淩晨)在佛羅�媢F州卡納維拉爾角肯尼迪

航太中心發射升空。這個鋼琴大小的飛行器原定於1月17日發射,

但由現場氣象條件不好與停電事故亮度被迫推遲進行。冥王星是太

陽系中離太陽最遠和最小的行星,科學家認為,研究冥王星有助於

加深對太陽系形成的理解。據悉,“新地平線”號探測項目耗資約

7億美元,宇航器計劃在飛行了48億公里後,於2015年年中前後抵

達冥王星附近空域。除了探測神秘的冥王星外,“新地平線”號的

太空之旅還將研究冥王星的主要衛星冥衛一以及兩個最新發現的冥

王星衛星。  

冥王星在太陽系中是離太陽最遠、品質最小的一顆行星,品質只是

地球的0.24%。由於距地球過於遙遠,雖然人類觀測手段有了很大

進步,但至今對冥王星仍知之甚少。與地球、水星、金星、火星等

“類地行星”和木星、土星、天王星、海王星等“巨行星”不同,

冥王星被科學家歸為一個特殊類別,名為“冰矮星”。冥王星所在

的太陽系邊緣地帶名為柯伊伯帶,那�埵s在大量由冰和岩石構成的

天體,也是眾多彗星的“老家”。科學家認為,這些天體是太陽系

最初的組成物質之一。通過對它們的研究,科學家有望揭開更多太

陽系形成的奧秘。不過,由於冥王星個頭實在太小,它的“行星身

份”近年來一直遭到許多科學家的質疑。 

據科研人員介紹,“新地平線”號上裝有3架照相機,分別用於拍

攝可見光、紅外線和紫外線照片,還裝有3台光譜儀,用來研究冥

王星大氣及地表物質的成分和溫度。這個飛行器上還有一部塵埃計

數器。當它告別冥王星及其衛星後,“新地平線”號探測器將進入

位於太陽系外緣的“柯伊伯帶”,很多天文學家相信,這裡由大量

太陽系形成早期的剩餘物質組成。由於“新地平線”號的飛行速度

很快,而其自身所攜核燃料又不足以供減速和進入環冥王星軌道之

用,因此,這個宇航器在完成對冥王星地表面貌、地質特徵、內部

構成與大氣成分等進行的科學探測任務後,只能繼續前行並最終一

去不返,最終消失在茫茫宇宙深處。 

當擁有3級發動機的“宇宙神-5”重型火箭以每小時5.76萬公里的驚

人速度把“新地平線”號送離地球後,這個探測器成為人類有史以

來發射的最高速飛行器。如果一切順利,“新地平線”號可以在9

小時內飛過月球,而當年美國發射的“阿波羅”系列飛船需要用兩

天半時間。儘管擁有創紀錄的飛行速度,但鑒於地球與冥王星之間

相隔數十億公里之遙,“新地平線”仍必須盡可能節約能量。因此

,在絕大部分飛行時間�堙A這個宇航器將處在“休眠”狀態,每星

期只向地球發送一次信號彙報其狀況。地面上的科學家每年將喚醒

它一次,從而對其設備進行必要檢測。據悉,這些設備的總耗能不

過相當於夜間照明的電燈泡。 

按計劃,“新地平線”將對這個太陽系內最小的行星展開為期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1萬公里,而距冥王星主要衛星冥衛一的最近距離為2。7萬公

里。此外,“新地平線”號還將探測“哈勃”太空望遠鏡去年底剛

發現的冥王星另外兩個小衛星。“新地平線”號探測器長2。1米,

重量接近1噸,由美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室設計製造

。由於“新地平線”號將遠離太陽,無法以太陽能作為動力,因此

“新地平線”號將使用放射同位素熱電發電機,利用自身攜帶的10

.9公斤?的放射性衰變所釋放出的能量發電,從而滿足各類探測工作

的需要。 

儘管在宇航器中使用核能發電機的做法遭到一些環保人士的抗議,

但是專家指出,以往的幾十次經驗表明,在過去進行的長距離太空

探索中,使用這種發電機是安全可靠的。 

在太陽系九大行星中,冥王星儘管因為距離太陽最遙遠而長期躲在

人類外空探測的視線之外,但在科學家眼中,探測冥王星將有助於

解開諸多謎團。科學家們期待“新地平線”號能在遙遠的地方為人

類發現“新大陸”。冥王星是由美國天文學家湯博於1930年3月13

日發現的。這直徑2300公里的行星與太陽的平均距離約為58億公里

,遠離太陽的光輝,因而被命名為羅馬神話中的“冥王”(PLUTO)

。天文學家還是通過測算發現,冥王星與其他八大行星存在明顯的

不同特性。比如,其公轉軌道為更扁長的橢圓形,有時離太陽會43

億公里,有時卻遠達72億公里。冥王星的自轉週期是153小時,與

其他行星有明顯差異。 

針對上述特性,人們提出了種種猜測。有理論甚至認為,冥王星起

初並不是一顆行星,而是海王星的一顆衛星,在某種宇宙災變中,

它從自己的衛星軌道上被拋了出來,最終變成了成了獨立行星。由

於科學家對冥王星知之甚少,目前尚無法驗證上述假說。冥王星由

岩石和冰塊構成,這與小行星非常相似。同時,冥王星身邊有顆稱

為查農的“使臣”衛星。儘管太陽系大多數衛星的直徑都只及所圍

繞行星的百分之幾,但查農的直徑卻高達1200千米,接近冥王星直

徑的一半。有科學家進而提出,冥王星和查農會不會是一對雙子星

呢?只要新地平線號成功抵達冥王星附近太空,諸多科學謎團,都

可能在10年後逐步解開。

 選稿:胡靜    來源:人民網