NASA“新視野”號飛掠人類探測史上最遠天體

新京報快訊（記者 陳沁涵）據NASA官網，當地時間1月1日，美國國家航空航天局（NASA）“新視野”號探測器飛掠柯伊伯帶的小行星2014MU69，這是航天器探索史上到訪的最遠天體。科學家目前對這個昵稱為“天涯海角”的小行星知之甚少，“新視野”號近距離飛掠後，將向地球陸續發回拍攝照片和探測數據，揭開它的神秘面紗，並幫助人類了解早期太陽系的奧秘。

為什麽選擇“天涯海角”

據美國科技雜誌《連線》，早在2014年，天文學家利用哈勃太空望遠鏡成功地發現了一些新的柯伊伯帶天體，其中就包括2014MU69（在取得它的足夠軌道資料後由小行星中心編號），並將這個小行星列為新視野號飛掠冥王星後的下一個探測目標。“天涯海角”這個昵稱來自一場全球征集活動，任務團隊在34000個候選名稱中選中了這個詞，因為2014MU69對地面望遠鏡而言太過於暗淡，科學家無法觀測到具體情況，“天涯海角”則寓意著未知的世界。

對於NASA如何選中了“天涯海角”這個小行星，BBC分析稱，科學家想要探測比冥王星更遠的天體，“天涯海角”則恰好處於新視野號能力可到達的範圍內。

中國航天科工二院研究員、國際宇航聯合會空間運輸委員會副主席楊宇光表示，新視野號之所以選擇“天涯海角”作為探測目標，重要的原因是探測器的能量限制。新視野號的主任務是探測冥王星，探測冥王星的時候是飛掠而不是環繞，但其實進入它的軌道環繞是最最理想的方式，為什麽做不到呢？就是因為能量限制，如果要讓探測器製動刹車，消耗的能量太大。當新視野號飛掠過冥王星後，調整自己軌道能力已經極弱了，因此只能在它有限的可調整範圍內選擇一個路徑相對較近的小行星，所以並不是完全主動去選擇“天涯海角”，而是沒有多少可選擇的余地。

可能如啞鈴狀的天體

“‘天涯海角’具體是什麽形狀？由什麽構成？是否有行星環？是否存在大氣？無人知曉。”新視野號首席研究員艾倫·斯特恩說道。NASA介紹，根據現有的探測資料，“天涯海角”距離地球約65億公里，距離冥王星約16億公里，它形成於柯伊伯帶的冰凍區，溫度極低，這樣的環境更加完好地保留其形成之初的原始狀態。新視野號任務團隊通過太空望遠鏡觀測“天涯海角”的飛影，認為其形狀有可能是相互環繞的兩個物體，也可能是兩個物體相連，如啞鈴狀。而它的直徑大約只有30公里，比冥王星的體積小得多。

在過去幾個月裡，NASA研究人員通過新視野號對“天涯海角”進行持續拍攝，他們發現無法檢測到這個小行星的任何光變曲線，即不知道它是否在自轉或相對於恆星進行移動。新視野號首席研究員艾倫·斯特表示：“在確定它不是球體的情況下，自轉時應該能檢測到光變曲線，但是我們並沒有發現，這真的是一個謎。”據《紐約時報》，美國西南研究院的天文學家馬克·布伊博士分析，有兩種情況導致這一現象，一種是新視野號的路線和“天涯海角”的自轉軸重合，另一種情況是“天涯海角”可能被一團塵埃所包圍，這些塵埃掩蓋了它的光曲線。他說，“這是我們所研究過太陽系中最古老的遺跡”。

“新視野”號此行的任務

NASA方面稱，新視野號於1月1日以每小時52000公里快速飛掠“天涯海角”，探測器與這一小行星的最近距離只有3500公里，比2015年飛掠冥王星時的距離近了3倍以上。

新視野號探測器裝配了Ralph影像及紅外線成像儀、Alice紫外線造影分光計、LORRI長距離探測成像儀等科學儀器。當其飛掠“天涯海角”時，這些設備用於拍攝天體的彩色及黑白影像、繪製結構和地形、搜索天體表面的氣體和成分、測量溫度等。《連線》稱，因為探測器與天體距離很近，可以拍攝到非常細致的高分辨率影像，清晰度將是冥王星影像的兩倍。“天涯海角”的照片資料將會成為截至目前所有小行星照片中最詳盡的。不過，科學家們還無法確信新視野是否能帶回清晰的照片，因為“天涯海角”的自轉速度可能很快，照片也可能會模糊。

NASA官網上的新視野號任務計劃顯示，當探測器飛掠“天涯海角”，地面需要等待大約6小時才能接收到它的信號，了解其是否正常運轉。在隨後的20個月內，新視野號將陸續向地面傳回搜集到的數據和拍攝的照片。參與此次探測任務的美國西南研究所研究員凱西-辛格說在NASA新聞發布會上被問及有何期待，她說：“很難去預測會發現什麽，我對此非常興奮。”

據《紐約時報》，負責新視野號拍攝任務的科學家哈羅德·韋弗博士說，當新視野號觀察“天涯海角”時，實際上也是在觀測四十多億年前行星生成與太陽系結構形成的時刻。探測器收集的數據將有助於了解早期太陽系的物理和化學環境，也能幫助科學家們了解太陽系外其它的行星系統。

探索柯伊伯帶的價值

新視野號之前探測的冥王星以及此次將飛掠的“天涯海角”都是柯伊伯帶的小行星。柯伊伯帶位於海王星軌道之外的太陽系盡頭，這一區域存在著數量龐大的星體。科學家為什麽要對柯伊伯帶進行探索呢？

楊宇光解釋，在柯伊伯帶，富含甲烷、水、水冰的天體比較多，總體而言品質都比較小。柯伊伯帶形成於太陽系早期，它保留了太陽系早期很多痕跡。而且柯伊伯帶天體基本都處在冰凍區，接收到的太陽光很弱，處於非常冰冷的狀態，不像一些彗星進入太陽系內部軌道，離太陽系比較近的時候表面物質就會蒸發。像“天涯海角”這樣的天體可能就和幾十億年前太陽系形成時候的狀態沒有太大的差別，對了解整個太陽系是非常有用的。

不過，對柯伊伯帶的遙遠天體進行探測的任務還較少。楊宇光表示，目前深空探測不是以去往更遠天體探測為重點的，因為限制比較多，工程難度也比較高。目前的幾個大的探測器都是借助木星的引力加速，而木星繞太陽轉的周期超過11年，所以後續探測需要等待視窗期。而且外太陽系探索要求探測器的規模非常大，所以實現起來也比較困難。現在探測的重點還是火星、月球這些天體。

新京報記者 陳沁涵 編輯 戴軒 校對 郭利琴