一群特立独行的天文学家提出要彻底改造美国宇航局现代最成功的任务之一——新视野号探测器,该探测器于 2015 年飞掠冥王星,目前正在继续其向外太阳系深处航行的旅程。
该团队的论文描述了他们的提案,已提交给《太平洋天文学会出版物》,并以预印本形式提供。论文建议,在新视野号的燃料耗尽且部分系统关闭以节省电力之前,应将其改造为太空望远镜,以利用外太阳系近乎无光的条件来研究恒星、星系等。
根据该论文的第一作者,罗切斯特理工学院的天体物理学家迈克尔·泽姆科夫的说法,这个想法主要是为了“促进讨论”。至少,新视野号团队的一些成员主动联系他,试图将这个想法纳入即将进行的任务审查中。(该论文的合著者中只有一位是新视野号任务的成员。)
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该计划呼吁利用冥王星探测器的 8 英寸望远镜,称为远程侦察成像仪(LORRI),来观察太阳系边界之外的遥远、昏暗的物体。该团队表示,LORRI 可用于支持美国宇航局即将于 4 月发射的凌日系外行星勘测卫星(TESS),这是一个行星搜寻太空望远镜。
麻省理工学院的行星科学家戴安娜·德拉戈米尔(Diana Dragomir)是 TESS 的研究人员,她表示,这项任务需要所有可能的后援支持。这是因为它将发现数万个候选行星,其中许多行星将需要使用其他望远镜进行耗时的独立确认。
除了促进系外行星研究外,新视野号还可以利用其紫外线和红外线传感器来研究早期宇宙。宇宙微波背景是宇宙大爆炸的信息丰富的余晖,可能是最著名的,此外还有来自恒星和活跃星系发出的紫外线和红外线背景,这些星系照亮了宇宙尘埃中微弱的、跨越宇宙的光芒。这可以深入了解早期宇宙是如何形成的。“你离太阳系越远,你就能做更多这类观测,”贝尔法斯特女王大学的行星科学家米歇尔·班尼斯特说,她没有参与这项研究。她指出,美国宇航局的一艘航天器——深撞击号,它在 2005 年研究了坦普尔 1 号彗星——后来被改造成一项名为“EPOXI”的新任务,以协助系外行星搜寻。
现实检验
那么该团队的提案有多现实?
“这实际上是一个后勤和时间问题,并且要确保资源可用,而且我们不会做任何危及任务的事情,”泽姆科夫说。然而,说服其他人不存在任何风险可能是一项艰巨的任务。
新视野号在冥王星之后的扩展任务包括飞掠太阳系诞生时遗留下来的一个古老残骸,一块被称为 2014 MU69 的岩石和冰块。在这次相遇之后,该探测器将把数据传输到地球,由于距离遥远,大约需要两年时间才能完全传回地球。
在 MU69 之后,该探测器的推进剂将不足——不到四分之一的油箱。这可能足以在第二次任务扩展期间追逐第三个飞掠目标,正如许多新视野号高级团队成员所希望的那样。但是,这次相遇加上将航天器对准地球以便随后进行数据传输可能会用掉大部分甚至全部剩余燃料。
这些现有的计划,加上在太阳系边缘有效控制望远镜并获取数据的基本不切实际性,可能会挤压泽姆科夫及其公司的提议。“这类提案有很多,如果不是数百个,所以看到它们出现然后无疾而终并不罕见,”行星学会的太空政策顾问杰森·卡拉汉说。
另一个因素是资金。美国宇航局的支出是高度分部门的,以保护其最高优先级的项目不会相互蚕食——例如,天体物理学的资金与行星科学的资金是分开考虑的。但是,该系统是灵活的,有些人会说是脆弱的,因为国会最终决定了该太空机构的预算细节。
有一些跳出这些预算框架进行思考的先例——例如,EPOXI,尽管是一项像新视野号这样的行星科学任务,但它在通常不活跃的巡航阶段进行了天体物理观测。这些观测的部分原因是由美国宇航局的行星科学预算资助的。卡拉汉说,其他任务也完全改变了预算线,例如旅行者 1 号和 2 号探测器,在与外行星相遇结束后,它们从行星预算转移到了太阳物理预算。“但这完全是不同的性质,”卡拉汉说。“这是一个科学团队要求在另一个科学团队的扩展任务结束时使用其任务。”
不可能的任务?
要获得任何切实的进展机会,将新视野号用作天体物理平台的提议必须通过该任务的首席研究员,科罗拉多州博尔德市西南研究所的行星科学家艾伦·斯特恩的审查。卡拉汉对此表示怀疑,即使该提议已获得新视野号团队一些成员的默许支持。“艾伦·斯特恩永远不会完成新视野号任务,直到他去世的那一天——所以如果他不同意,就不会发生,”卡拉汉说。斯特恩在 20 世纪 80 年代起草了他关于冥王星任务的第一批提案,并在新视野号最终于 2005 年发射之前面临了反复的挫折——这在许多方面是他毕生的工作。
就他而言,斯特恩已经在推文中表示,对于如此彻底地重新利用他珍爱的任务,根本“没有燃料,没有资金”。
最终,推动新视野号成为第一个真正遥远的太空望远镜的努力,就像许多扩展任务概念一样,可能永远不会成功——或者看到外太阳系的漆黑宇宙景象。“这个想法在社区中已经存在多年,但问题在于机会,”泽姆科夫说。目前,随着新视野号继续其超越冥王星的旅程,这个机会正在进一步变得遥不可及。