圖:2015年7月,航天局“新地平線號”探測器飛越冥王星時拍攝的冥王星照片。
七年前,航天局的“新地平線號”探測器飛越了冥王星?,F(xiàn)在,仍有新的任務等待新地平線號完成。
盡管已經超齡服役,但是,新地平線號仍在執(zhí)行任務。此刻,他正飛向海王星軌道外的柯伊伯帶小行星群,探測這片廣闊世界中小型的古老冰體行星。
2006年1月,航天局發(fā)射“新地平線”號探測器,并于2015年夏天抵達冥王星附近,開啟了探測冥王星及其衛(wèi)星的任務。2015年7月14日,新地平線號飛越了暗淡的冥王星,結束了此次探測冥王星的任務。此次探測任務揭示了冥王星豐富多樣的世界,通過新地平線號發(fā)回的信息,我們了解到冥王星表面布滿冰水狀的山體以及大量來自外界的氮冰,
盡管已經飛向深空,但是這一核動力探測器新地平線號仍然時刻關注著冥王星。
原始目標體
2019年1月1日,新地平線號飛躍了柯伊伯帶帶的小型天體“天空”(Arrokoth)。“天空”是2014年新地平線號團隊用哈勃太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)的一顆小型天體,它是使用太空望遠鏡探測以來,科學家發(fā)現(xiàn)的最遠最原始的天體目標。
而它也是另一個新地平線號飛越的天體。
6月,在航天局地外行星評估團隊會議上,來自科羅拉德西南研究所,同時也是新地平線號首席研究員阿蘭.斯特恩表示,太空望遠鏡以及科學的有效荷載都處于正常運轉狀態(tài)。新地平線號探測器的壽命取決于其自身的核動力燃料供給情況。當前,這一燃料能夠有效維持新地平線號探測器的飛行直到2040年。
此外,航天局近期批準了新地平線號另一項延申任務,因此,這一航天器將繼續(xù)運行到2025年。
“我很高興能夠獲得第二項延申任務。”斯特恩告訴space網站工作人員。他補充道,航天局將于2025年的財政年和新地平線號團隊討論經費預算問題。
主要行動項目
當前,新地平線號日程上主要有三項主要行動,并收到航天局支持。斯特恩說到:“其中一項主要是尋找下一個飛越目標,以及找到更多柯伊伯帶上可研究的遠距離天體?!?/p>
值得一提的是,新地平線號仍在傳送2019年飛越“天空”天體時收集到的數據。
斯特恩說到:“我們之所以收到延遲信息,主要是因為更新了深空網絡。他們拿掉了天線,其中一根天線則掉線了約一年時間。我們現(xiàn)在基本上已經接收了約90%的數據了,但是我們還是想要新地平線號收集到的所有數據,而這需要一些時間。因此,這也是一項非常有意義的事情。”
之后,新地平線號延申任務的中心便是來自觀測不同領域的多樣性。
斯特恩補充道:“當新地平線號飛越柯伊伯帶時,我們將開展覆蓋所有太空科學領域的跨領域研究任務,包括天文物理學、行星科學以及太陽物理學等,我們將用航天器做一些只有航天器才能做到的事情。從來沒有過這樣的事情。。。。。。我們準備把新地平線號當作天文臺,以此開展三項不同目的的空間科學任務。”
比如,在太陽物理學領域,新地平線號將側重于拾取離子。這些帶電粒子主宰著太陽外層的壓力,也就是巨大的磁場泡泡,以及太陽周圍的粒子,并且控制著充滿星際介質的邊界區(qū)域。
在天體物理學領域,新地平線號將研究宇宙光學以及紫外線背景,從而獲取更美妙的視野,而非被灰塵遮蔽或者其他受其他太陽系內部區(qū)域散射的光影響的視野。當前,新地平線號已經輸出了有關這些背景環(huán)境的最靈敏的測量值,“蘊含著宇宙學最深層的奧義”斯特恩指出。
而在行星科學領域,探測器計劃用于研究處于高相位角處的天王星和海王星,揭示出這些行星之間重要的能量平衡。
斯特恩說到:“以前從沒有形成真正意義上的跨領域領域,而現(xiàn)在,這成了新地平線號未來3年的延伸任務。”
機器學習
新地平線號團隊也計劃爭取地面天文望遠鏡,例如凱奇和斯巴魯天文望遠鏡的使用時間,從而在探測器經過柯伊伯帶時,發(fā)現(xiàn)新的小型天體來研究。斯特恩說到:“或者,如果我們足夠幸運,在經過其中一顆天體時,我們或許能夠獲取這顆天體?!?/p>
新地平線號團隊正使用機器學習來搜尋新的柯伊伯帶上的天體。斯特恩說道:“從結果來看,機器學習的方法速度更快,更準確并且也更可靠。與人力偵查相比,機器學習能夠更好的發(fā)現(xiàn)更多的柯伊伯帶的天體,因此,這一方法的運用是一個突破,幫我們節(jié)約了很多的時間,并且能夠產出更好的結果?!?/p>
地面觀測表明,柯伊伯帶的天體具有不同的類別,并且形成了不同的顏色和構成成分?!皬亩?,我們可以知道柯伊伯帶的天體具有異質性。如果從其周圍二次飛越,我們或許無法獲得完全一樣的結果??赡芪覀儠@得一個與“天空”完全不一樣的天體物質?!?/p>
劃分街區(qū)
科學家通過研究柯伊伯帶的天體物質,了解有關星子的知識。星子是被認為存在于原行星盤和碎片盤中的行星的組成部分。
飛越“天空”天體有了突破性結果。斯特恩說到:“從分析結果來看,我們至少了解到一些行星天體是經過一些溫和的星云分裂現(xiàn)象形成的。新地平線號團隊或許更愿意去研究另一項關于柯伊伯帶天體的現(xiàn)象,從而了解這一天體的形成與演化是否與“天空”的觀測結果一致?!?/p>
斯特恩在介紹新地平線號及其第二次延申任務時說到:““我們正在把它變成一臺有利于天體物理學和太陽物理學、行星科學的機器。這三門學科在科學領域都是平等的合作伙伴,而這次是首次將他們結合起來開展研究。”
BY: Leonard David
FY: 秋
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