美国宇航局的新视野号探测器在 2015 年凭借前所未有的冥王星照片令世界惊叹，并且最近首次拍摄了柯伊伯带天体的特写图像。现在，该任务又实现了另一个第一：测量太阳系外缘两颗恒星的距离。
“可以肯定地说，新视野号正在观察一个外星天空，这与我们在地球上看到的不同，”新视野号首席研究员、来自科罗拉多州博尔德西南研究所的艾伦·斯特恩在 6 月 11 日发布的一份声明中说。
从历史悠久的哈勃太空望远镜到全新的欧洲行星猎手 CHEOPS，大多数太空望远镜都停留在地球附近：在大气层之外就足以提供良好的视野，而且通常没有理由冒险走得更远。但是，从深空进行观测有时会有优势。
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4 月 22 日和 23 日，新视野号团队将探测器的主摄像头对准了比邻星——距离太阳最近的恒星——它距离我们约 1.3 秒差距（4.2 光年），以及另一颗名为沃尔夫 359 的恒星。美国宇航局要求专业和业余天文学家在同一时间从地球上拍摄这两颗恒星的照片。由于新视野号现在距离太阳比地球远 46 倍，因此这两个视点之间的距离足够远，以至于恒星的位置相对于其他更远的物体看起来略有不同。通过测量这种差异，天文学家可以计算出两颗恒星与地球的距离。
这是一种历史悠久的技术，称为视差，它是银河系最复杂的 3D 地图的核心，包括欧洲航天局的盖亚探测器制作的当前最先进的地图。视差的工作原理与双眼视觉相同，后者使人类能够通过双眼对准物体来粗略估计到物体的距离。
但是，盖亚号的位置相对靠近地球，它通过比较其在围绕太阳半个轨道上的前后六个月内看到的同一颗恒星的景象来计算视差。这两个位置的差异仅仅是太阳-地球距离的两倍——而不是像新视野号探测器那样是 46 倍。因此，视差角很小，盖亚号生成的是数字表格，而不是供人们观看的东西。
新视野号团队成员、美国亚利桑那州图森美国国家光学红外天文研究实验室的天文学家托德·劳尔说：“尽管盖亚号完成了所有令人印象深刻的工作，但你看不到它。” “在这里，你可以看到它——砰！” 从柯伊伯带和地球拍摄的比邻星的两张照片清楚地显示了这颗恒星的位置变化。劳尔说，这些图像可能会像著名的淡蓝色点一样具有标志性和令人难忘，淡蓝色点是美国宇航局的旅行者 1 号探测器在 1990 年拍摄的地球照片。该团队已经接到天文教科书作者的联系，他们希望在下一版中包含这些图像。
从远处观看
将天文台放入深空——即地球-月球系统之外的任何地方——可以提供许多优势。追踪潜在危险小行星的最佳位置将是太阳系内部，在那里，靠近地球运行的物体——称为近地天体 (NEO)——将会在黑暗的太空背景下被看到，而不是在太阳的亮度下被看到。
法国尼斯蓝色海岸天文台的保罗·坦加说：“在地球内部的轨道上，有可能让所有近地天体都在轨道之外。” “这样，所有近地天体迟早都会在观测站的角度上与太阳形成对冲，这是观测最有利的条件。”（BepiColombo，一个目前正在进行为期七年前往水星的双探测器任务，原计划包括一个专门的近地天体望远镜，但该计划为了削减成本而被搁置。）
同时，激光干涉仪空间天线 (LISA) 是欧洲航天局计划于 2034 年发射的三个太空探测器，它将从远离地球-月球系统干扰的有利位置探测引力波。而且，有时，从火星表面进行天文观测会有所帮助。
就恒星距离测量而言，如果一个具有盖亚号精度的天文台在远处轨道运行，则可以获得更精确的视差。例如，如果距离太阳是地球的五倍——木星的距离——测量精度将至少在原则上提高五倍。
但是，天文学家很少考虑将探测器送入深空。其中一个原因是这些仪器需要花费时间才能收集到良好的测量结果。盖亚号需要多次绕太阳运行并重复测量恒星才能获得良好的视差，而在木星距离轨道运行的任何物体都需要花费更长的时间才能做到这一点，都柏林大学学院的天文学家迈克尔·佩里曼说，他是盖亚号的创始成员之一。“忽略将卫星送达那里并使其减速的能量问题，这将需要 3 到 5 个轨道，或 36 到 60 年的测量时间，”佩里曼说。“无需多言！”
由于新视野号将其拍摄的照片与从地球拍摄的图像相结合，它可以一次性获得视差，而无需等待。该探测器从未被设计用于进行天文观测，因此它对比邻星距离的测量精度比盖亚号低几个数量级，劳尔说。但他补充说，获得更好的测量结果从来都不是目标。重点是展示人类的智慧已经走了多远。
本文经许可转载，并于 2020 年 6 月 11 日首次发表。