北京時間2019年1月1日消息，就在剛剛，北京時間13：33，新視野號已經(jīng)飛掠了“天涯海角”，數(shù)據(jù)傳輸將隨后開始，明天就應(yīng)該可以看到拍攝的圖像。
▲這是新視野號飛船在抵達(dá)目標(biāo)之前傳回的最后一批圖像，可以大致看出“天涯海角”星似乎并非圓球形
位于美國馬里蘭州約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室（APL）的地面控制中心在1日上午給64億公里之外的“新視野號”探測器發(fā)送了最后一批指令，這艘飛船隨即在北京時間今天下午13：33左右對一顆名為“天涯海角”（Ultima Thule）的柯伊伯帶小天體進(jìn)行飛掠探測，這是人類探測器飛掠的最遙遠(yuǎn)天體。
這顆小天體不但很小，其距離更是從它的命名上就可見一斑，極為遙遠(yuǎn)，即便目前我們用最好的觀測設(shè)備也無法觀測它的很多基本參數(shù)。我們大概估測其直徑在30公里左右。
此次上傳的最后一組指令中包括一段僅2秒的時間值修正，目的是確保“新視野號”明確地知曉何時，在何地該打開并對準(zhǔn)其相機(jī)設(shè)備進(jìn)行拍攝。要知道，當(dāng)今天下午“新視野號”探測器飛越“天涯海角”星時，其速度將高達(dá)每秒14公里，可謂驚心動魄。新視野號探測器項目任務(wù)控制主管愛麗絲·鮑曼（Alice Bowman）表示：“目前探測器健康狀態(tài)良好，大家都非常興奮！”
▲2006年從地球出發(fā)，2019年元旦抵達(dá)，新視野號飛行了幾乎13年之久
按照計劃，“新視野號”飛掠“天涯海角”時，距離這顆小天體的表面大約3500公里，距離最近時應(yīng)該是在格林尼治時間今天05：33，即北京時間13：33。
按照程序設(shè)定，“新視野號”應(yīng)該會在最關(guān)鍵的幾個小時里獲取大量圖像和其他探測數(shù)據(jù)，總數(shù)據(jù)量可以達(dá)到幾個G。
柯伊伯帶是一個位于太陽系海王星軌道外側(cè)的冰凍小天體帶，而“天涯海角”星就是其中一顆這樣的小天體，其距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“新視野號”在2015年訪問過的冥王星，要知道，在飛越冥王星之后，“新視野號”探測器又繼續(xù)飛行了3年多了！
科學(xué)家們認(rèn)為，在柯伊伯帶，除了“天涯海角”星之外，還存在著至少數(shù)以十萬計的類似小天體，這些小天體自從誕生以來就一直安安靜靜運(yùn)行在太陽系邊緣的幽暗之中，幾乎沒有大的變化，因此它們就像是太陽系里冰凍的“時間膠囊”，將幫助我們一窺46億年前太陽系初生時的模樣。
▲項目首席科學(xué)家阿蘭·斯特恩這兩天肯定很忙。這是他發(fā)的一條推特：說最后一次導(dǎo)航會議結(jié)束，已經(jīng)鎖定目標(biāo)
用“新視野號”項目科學(xué)家海爾·韋弗（Hal Weaver）的話說，這顆小小的冰凍天體將成為人類探測器造訪過的最原始的星球，它是太陽系的化石。
事實上，“新視野號”早已開始工作。它的相機(jī)已經(jīng)拍攝很多“天涯海角”星的圖像。當(dāng)然，由于距離尚遠(yuǎn)，這些圖像中的“天涯海角星”大多只是呈現(xiàn)為一個小亮點(diǎn)而已，但這些信息對于項目組修正導(dǎo)航模型，幫助引導(dǎo)飛船準(zhǔn)確飛抵目的地卻格外有價值。
并且，在此過程中也并非完全沒有科學(xué)收獲，僅舉一例：項目組注意到，隨著“天涯海角星”自轉(zhuǎn)，其表面反射的光線亮度變化幅度要遠(yuǎn)小于預(yù)期。要知道科學(xué)家們認(rèn)為這顆小天體并非圓球形，那么按照常理，隨著其自轉(zhuǎn)，其反光面大小會變化，亮度應(yīng)出現(xiàn)較大幅度改變，但實際上，變化并不太明顯。
對此，科學(xué)家們提出了幾種解釋：一種認(rèn)為這可能就是觀察視角的問題；另一種解釋則認(rèn)為“天涯海角星”可能并非單一一個天體，而是兩個甚至更多個小天體相互繞轉(zhuǎn)的多天體系統(tǒng)組合體。答案究竟是什么？今天下午就將揭曉。
為何選擇“天涯海角星”？
美國宇航局決定探測一顆比冥王星更加遙遠(yuǎn)的天體的做法是符合邏輯的。但有一點(diǎn)是令人印象深刻的：這顆小天體首次被人類發(fā)現(xiàn)只是在4年前而已，當(dāng)時科學(xué)家們正在使用哈勃望遠(yuǎn)鏡搜尋適合作為“新視野號”下一個探測目標(biāo)的遙遠(yuǎn)天體。
這顆小天體最初的編號是（486958）2014 MU69，而在經(jīng)過公眾意見征集之后，這顆小天體得到了一個非正式名稱“天涯海角”（Ultima Thule）。這是拉丁文，意思是“已知世界之外的地方”。
▲“天涯海角”到底是什么外觀？或許這些模型都有可能，但或許也都不對，但答案即將揭曉
和許多類似大小的柯伊伯帶天體一樣，科學(xué)家們認(rèn)為這顆小天體的主要成分應(yīng)該是水冰，塵埃和少量巖石，它們在太陽系形成初期就已經(jīng)在那里，延續(xù)至今。相關(guān)理論認(rèn)為，這類天體的外觀很多會呈現(xiàn)長條狀或者兩瓣狀，就像一顆土豆或花生。
使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的觀測顯示這顆小天體的表面非常黑，還略略帶有紅色?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這樣的黑色（反射率低于10%）可能源于數(shù)十億年來強(qiáng)烈的宇宙射線輻射。
但不管如何，我們對這顆遙遠(yuǎn)的小天體目前還是知之甚少。而新視野號的飛越將首次準(zhǔn)確測定其外觀，自轉(zhuǎn)，組成成分和地表環(huán)境特征。
此次飛掠，哪些值得期待？
不要眨眼！所有事情都將在千鈞一發(fā)之間發(fā)生！和2015年7月飛掠冥王星時不同，這一次不會有逐漸接近，畫面逐漸清晰的系列照片?！疤煅暮＝恰碧×?，在“新視野號”拍攝的圖像中，它將一直是一個亮點(diǎn)而已，直到最后幾小時內(nèi)，突然變成一個真正切切的外星世界。
不過，相比2015年飛越冥王星時，“新視野號”飛船與冥王星地表之間的最近距離大約1.25萬公里，而此次飛掠，“新視野號”與“天涯海角星”之間的最近距離將只有3500公里左右，這就意味著最終我們拍攝到的圖像分辨率將非常高。測算顯示，這顆星球地表上直徑超過33米的物體理論上都將可以被拍攝到。
由于“新視野號”必須轉(zhuǎn)動自身以將相機(jī)對準(zhǔn)拍攝對象，它在飛掠并采集數(shù)據(jù)的同時做不到將天線同時對準(zhǔn)地球。這一點(diǎn)在2015年飛掠冥王星時也是一樣的情況。
因此，在采集數(shù)據(jù)的同時，太陽系邊緣黑暗中飛行的“新視野號”對于地球來說是沉默的。地球上的控制人員們必須耐心等待，在它采集完數(shù)據(jù)之后調(diào)轉(zhuǎn)天線，開始回傳存儲的數(shù)據(jù)。
按照程序，格林尼治時間1月1日15：28，即北京時間23：28，新視野號的回傳數(shù)據(jù)將陸續(xù)開始抵達(dá)地球。
此次飛掠的難度如何？
從某種程度上說，這次飛掠的難度要超過2015年對冥王星的那次飛掠。
首先，這顆天體要比冥王星小幾百倍，因此為何獲取更好的圖像，探測器必須飛的更近，而相機(jī)的指向也必須非常精準(zhǔn)，因為目標(biāo)很小，如果指向偏差，發(fā)回的圖像就有可能是空白的，什么都沒拍到。
▲2015年7月，新視野號探測器飛掠冥王星
這的確是項目組團(tuán)隊非常擔(dān)憂的問題。因為“天涯海角”是在4年前才被首次發(fā)現(xiàn)的，因此它的位置和在夜空中運(yùn)動的軌跡測算精度遠(yuǎn)不如冥王星那么詳細(xì)精準(zhǔn)。
另外請記住，所有這些動作都是在距離地球64億公里之外的深空之中發(fā)生的，在這樣的距離上，從地球上發(fā)出的指令以光速傳播，將需要6小時8分鐘才能抵達(dá)新視野號，而反過來，新視野號上的數(shù)據(jù)回傳，在發(fā)出后，也要這么久，地球上的天線才能開始接收到，而且傳輸?shù)乃俾蕦⒎浅５汀蠹s每秒1000比特，還不到1kb。
在這樣的龜速下，按照估算，要把此次飛掠過程中采集的數(shù)據(jù)全部傳輸完成，將要等到2020年9月份——真是夠久的！
新視野號是什么樣的探測器？
“新視野號”從一開始就是一艘冥王星飛船，這在當(dāng)時是太陽系中最遙遠(yuǎn)的大行星。因此，要想盡快抵達(dá)目標(biāo)開始探測任務(wù)，“新視野號”必須飛的足夠快。
怎么做？很簡單，“用最大的火箭發(fā)射最小的飛船”——2006年發(fā)射升空時使用的宇宙神V551型火箭，這是當(dāng)時美國政府能夠提供的最強(qiáng)大的火箭型號之一。但它發(fā)射的，卻是地地道道的一艘小飛船，“新視野號”的大小和一臺家用鋼琴差不多，高度0.7米，長度2.1米，最寬處2.7米。在飛船頭頂上安裝有一臺直徑2.1米的大天線。即便滿載燃料發(fā)射時，其整體重量大約僅有478公斤左右，其中包括大約77公斤的燃料和30公斤的各類科學(xué)儀器。
飛船使用“核能”——一臺190W功率的同位素?zé)岵畎l(fā)電機(jī)來為所有設(shè)備提供電力，因為太陽系邊緣太暗，無法使用太陽能帆板發(fā)電。
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