无限之旅

在将冥王星抛在身后之后,“新视野号”探测器正加速驶向它的下一个宇宙相遇点

五张叠加的哈勃太空望远镜图像显示了 2014 MU69 的运动轨迹,新视野号任务将于 2019 年元旦抵达该天体。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


在 2015 年 7 月对冥王星及其五颗卫星进行了开创性的探索之后,美国宇航局的“新视野号”宇宙飞船正从太阳系向外航行,踏上无限之旅。然而,在它前方的太空中,有一个被称为 2014 MU69 的柯伊伯带天体,这是一个古老的暗红色岩石和冰的聚集体,直径只有几十公里,在与冥王星相遇的前一年才被发现。自从它、我们的太阳、我们自己的世界在大约 50 亿年前从尘埃和气体云中凝聚出来以来,MU69 一直在太阳系的遥远边缘运行。

我们认为,希望——也许是猜测——它是一个形成太阳系的原始、残留的物质块,是行星及其卫星诞生的化石见证。无论如何,MU69 提供了对柯伊伯带的首次原位采样,柯伊伯带是环绕外太阳系的数千个冰冷行星体的分散环。前往 MU69 的旅程标志着文明史上最遥远的目的地。这是“新视野号”在驶向深空之前经过的最后一块“陆地”。

“新视野号”将于 2019 年元旦到达这个最后的停靠港,这一年将标志着人类在另一个世界上迈出第一步 50 周年。有太多需要准备,有待草拟的调查,有待制定的研究,有待做出的许多决定,甚至现在,由科学家和工程师组成的新视野号团队也在全职工作,为之做好准备。我很荣幸能参与其中一小部分。


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一天快结束时,收到一封电子邮件,询问我们如何才能最好地利用宇宙飞船上的某个摄像头来做这个或那个。我开始在笔记本电脑上输入我的想法,也许有点白日做梦,看着我办公室窗外从图森北部沙漠中拔地而起的锯齿状卡塔利娜山脉。在它们上方,一块清澈的蔚蓝天空向四面八方无限延伸。对于天文学家来说,这是一个很棒的舞台。看着满月划过岩石天际线,它像一个琥珀色、精致的阴影球体一样悬挂在远处的山峰之上。你可以感受到月球的距离。毫无疑问,这是一个值得探索的真实世界。

我看着天空,我知道“新视野号”就在那里的某个地方。它正以 14 公里/秒或超过 31,000 英里/小时的速度冲向银河系,远远地位于外太阳系,沿着我们在它飞过冥王星之后设定的路线前进。从地球出发,以这样的速度到达月球只需 8 个小时,而不是老式阿波罗宇航员花费的三天。但是,我们还有两年的时间才能抵达 MU69,而这还建立在 11 年前开始的漫长旅程之上。

我们在那里不会有太多时间。我们不能丝毫减速,更不用说围绕它进行轨道飞行。最好的数据将来自最近距离接触的那一个小时的密集时间。我们应该测量什么?如何最巧妙地利用我们的仪器?现在,我们正忙着使用电子邮件分发器、电话会议、会议来汇总我们所有的想法,然后将它们更加精细地分割成精确到秒的任务时间表。

在与 MU69 相遇之前很久,我们将通过 NASA 的深空网络与“新视野号”的机器人思维进行跨越太阳系的对话。我们将向它发送无穷无尽的命令包,这是我们想法、思想、愿望、猜测、意外事件、规则的艰苦和苛刻的提炼——一个完整的哲学——告诉它如何准确地探索一个未知的世界。现在,以光速传播的微波信号需要五个多小时才能到达“新视野号”,但宇宙飞船仍在倾听,一艘美丽的飞船始终对掌舵人的正确操作做出响应。我们称自己为科学家,但我们也是水手。

在我的笔记本电脑的后台,我正在收听图森当地古典音乐电台 KUAT 的节目。斯梅塔纳的《我的祖国》正在播放,这是一部充满能量的浪漫史诗,似乎充满了展现在我面前的巨大空间。我知道它通过网络传输为一长串数字——通过软件转换为声音的数据。同样,“新视野号”从遥远土地带回的宝藏也只是其他数字——要记录、处理、分析、用冷静、逻辑、数学算法建模的像素。但就像音乐一样,它们的影响是深刻的情感——对从未想象过的地方的奇异景象——将光明照进黑暗的惊人发现。我们不知道 2014 MU69 会发生什么,但它将触动我们的心灵,也触动我们的思想。

Tod R. Lauer is a research astronomer on the staff of the National Optical Astronomy Observatory in Tucson, Ariz., and is a member of the New Horizons Science Team. Lauer's research has largely been concerned with cosmology, black holes and galaxies, but he works with the New Horizons team to support the processing and analysis of images obtained with the spacecraft.

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