采訪:李·比林斯(Lee Billings) 翻譯:梁锘 審校:李寧曦
科技焦點(diǎn)
飛臨冥王星:星際探索的里程碑*
采訪:李·比林斯(Lee Billings)翻譯:梁锘審校:李寧曦
9年前,當(dāng)“新視野”號(New Horizons)探測器駛向冥王星(Pluto)時(shí),那個(gè)由寒冰包裹著巖石的星球尚屬于太陽系行星中的一員。7月,這艘史上發(fā)射速度最快的宇宙飛船,在歷經(jīng)50億km的航行后,終于到達(dá)它的目的地?!靶乱曇啊碧柾卣沽巳祟愄剿魈盏倪吔纾?月14日掠過現(xiàn)已歸入矮行星行列的冥王星。至此,人類將完成對太陽系的初步探索,為50年前提出的探索計(jì)劃畫上一個(gè)完美的句號。“新視野”號探測器拍攝了許多史無前例的照片,并發(fā)現(xiàn)冥王星上很可能存在一個(gè)極點(diǎn)冰蓋。當(dāng)“新視野”號飛掠冥王星時(shí),兩者距離僅有12500 km,飛船的攝像頭、光譜儀和傳感器對星體的表面和大氣進(jìn)行了細(xì)致的觀測。為了讓大家更深入地了解這項(xiàng)具有歷史意義的探索任務(wù),《科學(xué)美國人》采訪了“新視野”號首席科學(xué)家艾倫·斯特恩(Alan Stern)。
《科學(xué)美國人》:人們普遍認(rèn)為,冥王星是一顆沒有生命力的巨大雪球,為什么要派探測器去探訪它呢?
斯特恩:冥王星是一個(gè)存在動(dòng)態(tài)變化的世界。我們觀測到冥王星的亮度變化,這也許是由積雪運(yùn)動(dòng)引起的;它的表面壓力自20世紀(jì)80年代以來增加了3倍;此外,冥王星的溫度也在變化,盡管我們還不完全清楚它的變化模式。冥王星擁有龐大的衛(wèi)星系統(tǒng),包括最大的冥衛(wèi)一(Charon),以及不少于4顆[冥衛(wèi)二(Nix)、冥衛(wèi)三(Hydra)、冥衛(wèi)四(Kerberos),以及、冥衛(wèi)五(Styx)]的其他小衛(wèi)星。我們對較小的衛(wèi)星了解甚少,但是冥衛(wèi)一表面覆蓋的晶體冰以及氨基水合物,也許是近期從它內(nèi)部涌出的物質(zhì)形成的。因此,冥衛(wèi)一上可能存在間歇泉。我們還推測,冥王星和冥衛(wèi)一共享同一個(gè)大氣層。研究人員預(yù)測,它們中至少有一個(gè)存在或者曾經(jīng)存在過地下海洋。如果能近距離進(jìn)行研究,我們就能獲取更多的信息。
我喜歡把冥王星和冥衛(wèi)一比喻為圣誕樹下的禮物:我們從地球上觀測它們時(shí),只能用眼睛揣摩這些包裝精美的禮物盒子是輕是重,抑或它們有沒有輕微地晃動(dòng)。雖然很有趣,但僅憑遙遠(yuǎn)的觀測,我們無法知道盒子里裝的是什么。在苦苦等待了26年后,我們能在這個(gè)7月拆開禮盒,這無疑是星際探索領(lǐng)域的圣誕節(jié)。!
《科學(xué)美國人》:你期待在“這些盒子”里發(fā)現(xiàn)什么驚喜呢?
斯特恩:這很難回答,因?yàn)閺奈从刑綔y器接近過冥王星,甚至從未有探測器近距離觀測過類似的星球。早在1989年,“旅行者”2號(Voyager 2)掠過海王星(Neptune)后,我們就開始規(guī)劃此次探索任務(wù)了。那時(shí)幾乎沒有人知道海王星周圍還存在柯伊伯帶(Kuiper belt)??乱啦畮Э臻g廣闊,聚集了眾多的小型星體,有些小行星還呈現(xiàn)出了多樣化的新奇特性?!靶乱曇啊碧柎诵械哪康牟粌H僅是造訪冥王星,它還將探索整個(gè)柯伊伯帶。不論它發(fā)現(xiàn)什么,都將成為行星探索的里程碑——這是人類探索太陽系的巔峰時(shí)刻。
《科學(xué)美國人》:“新視野”號掠過冥王星后的下一個(gè)使命是什么?
斯特恩:我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)直徑50 km的星體,“新視野”號或許能在2019年造訪它們。它們都位于冥王星之外十億英里,但在不同的方向,所以我們必須從中選出一個(gè)作為目標(biāo)。它們都曾是柯伊伯帶的古老、原始行星的一部分,現(xiàn)在我們終于有機(jī)會(huì)近距離清晰地觀測它們了。我們會(huì)撰寫一份擴(kuò)展行動(dòng)方案,希望明年能說服美國航空航天局(NASA)同意“新視野”號去探訪其中一個(gè)星體。這個(gè)航天器狀態(tài)良好,完成這個(gè)使命之后,它也許還能運(yùn)行到21世紀(jì)30年代的中后期。
《科學(xué)美國人》:你認(rèn)為我們還會(huì)發(fā)射探測器去觀測冥王星或柯伊伯帶嗎?
斯特恩:目前沒有任何航天局有類似計(jì)劃,我們也許再也不會(huì)重復(fù)這樣的事情。事實(shí)上,是否還要發(fā)射探測器去觀測冥王星或柯伊伯帶,取決于“新視野”號發(fā)現(xiàn)了什么,以及這些發(fā)現(xiàn)對行星科學(xué)研究的影響。如果冥王星系統(tǒng)足夠吸引人的話,我們也許就能看到后續(xù)的探測計(jì)劃了。這個(gè)問題留待6個(gè)月后回答或許更為合適。
本文由《科學(xué)美國人》中文版《環(huán)球科學(xué)》授權(quán)轉(zhuǎn)載,原文刊登于《環(huán)球科學(xué)》2015年第8期