人类对矮行星的探测之旅

作者|方粤

审核|郑启烛

编辑|席宇博

了解了矮行星的概念之后,让我们来看看人类对矮行星的探测研究的进程吧。

2015年3月6日,“黎明”号探测器进入谷神星轨道,这是人类探测器首次对一颗矮行星进行考察。先给各位简单介绍一下它:黎明号,又译为曙光号,是美国宇航局的无人空间探测器,于2007年9月27日发射升空,目的是探索小行星带最大的两颗原行星:小行星灶神星与矮行星谷神星,是第一架环绕矮行星的探测器,也是首架在任务期间成功进入两颗太阳系天体轨道的探测器;配置有摄像机、可见光及红外线光谱仪、伽马射线和中子探测仪等仪器。接下来我们主要了解一下黎明号对谷神星的探测过程。

黎明号探测器(图片来源于网络)

“黎明”号在2012年8月26日离开绕灶神星的公转轨道,继续前往谷神星。该探测器于2015年抵达谷神星,比“新视野”号抵达冥王星还要早五个月,因此成为首个矮行星探测器。

黎明号拍摄的谷神星(图片来源于NASA)

2017年,“黎明”号在谷神星一处火山口附近检测到有机物质,这是人类第一次在小行星带发现有机化合物,而有机物正是形成生命的基石。据分析,化合物可能与地球上构成沥青的烃链类似。结合谷神星丰富的水和内部热度,欧洲空间局的行星科学家麦克·库佩斯在《科学》杂志的评论中称,原始生命可以在谷神星上生存。有机物的出现,也让科学家们对这颗矮行星的“过去”更加好奇。因为这些有机化合物被认为是在谷神星内部生成的,并迁移到谷神星表面,而非由其他空间岩石撞击带来的。

黎明号是首个近距离探测矮行星的探测器。但可惜的是,历经11年的航行及探测任务后,因燃料耗尽,美国宇航局于2018年11月2日正式宣告其停止运作。黎明号的贡献十分巨大——NASA喷气推进实验室“黎明”号任务首席研究员卡罗尔·雷蒙德说:“如果要研究行星如何生长和分化、太阳系中生命可能形成的时间和地点,科学家可以对‘黎明’号获得的数据集进行深入挖掘。谷神星和灶神星对研究遥远的行星系统也至关重要,因为它们让科学家得以管窥年轻恒星周围可能存在的环境。”

第二颗对矮行星进行探测的是“新视野”号(又译“新地平线”号),这是人类目前发射过速度最快的太空设备,于2015年7月14日历史性飞越冥王星,并发回了冥王星有史以来最清晰的照片,成为首个探测这颗遥远矮行星的人类探测器。新视野号是美国宇航局旨在探索矮行星冥王星(在发射时间仍然被认为是一颗行星)和柯伊伯带的行星际机器人航天器任务,发射于2006年1月19日。

新视野号搭载的科学设备(图片来源于NASA)

新视野号在2015年3月开始收集冥王星及它的卫星卡戎的资料。2015年7月14日,新视野号最接近冥王星,在距离冥王星南半球约9600公里处高速掠过。飞离冥王星后,新视野号的观察工作持续了十个星期。而对冥王星的探测于九个月后结束,观察记录都传送回地球。

冥王星上的心形地貌(图片来源于NASA)

新视野号于2015年6月29日拍摄的冥王星-冥卫一系统(图片来源于NASA)

其后“新视野”号飞往了太阳系的边缘——柯伊柏带,历经3年半后,新视野号终于在2019年元旦飞掠名为天涯海角(Ultima Thule,编号2014MU69)的柯伊伯带小天体,对其进行探测。飞掠天涯海角后,新视野号还将继续对柯伊伯带展开探测,直到21世纪30年代其电力和燃料耗尽。

新视野号于2019年1月1日拍摄的2014 MU69影像,显示其可能为一颗密接小行星(图片来源于NASA)

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