设为首页
加入收藏
当前位置: -> 12年后人类飞抵冥王星 美国启动封存13年的太空计划
作者：佚名来源：网络收集时间：2003-7-21 22:27:58阅读：
字号：小|大
本月初，美国总统布什签署一项拨款美国宇航局（ＮＡＳＡ）１．１亿美元的文件，这笔款项专门用来建造研究冥王星及其卫星卡戎和柯伊珀小行星带天体的星际自动站。取名为“新地平线”的研究冥王星计划因经费问题在美国宇航局中封存了近１３年，如今终于可以启动。按照计划，冥王星探测器将于２００４年出发，２０１５年到达。
冥王星是九大行星中惟一没有探测器光顾的行星，而它可能蕴藏着有关外太阳系形成的极其重要的线索。
冥王星是１９３０年１月２３日由天文学家克莱德·汤博发现的，一个１１岁的英国小女孩维尼夏·伯尼建议命名为“冥王星”。冥王星的卫星卡戎则是１９７８年６月２２日由天文学家克里斯蒂发现。
１９９２年，天文学家又观测到了围绕冥王星运行、构成其外晕的柯伊珀带天体。此后，天文学家们陆续观测确定了６００多颗柯伊珀带天体。
冥王星绕太阳公转一周需２４８年，其轨道的偏心率是最大的，在近日点附近与海王星的轨道相交叉，这时海王星成为太阳系中最外面的一颗行星。冥王星与太阳的距离是地球与太阳距离的２９倍至４９倍。在未来的几十年中，它处于距太阳相对更近的时期（１９８９年达到近日点），离地球也更近一些。由于冥王星与太阳的距离非常远，平均距离５９亿公里，近日点约４４亿公里，远日点约７４亿公里，所以，它从太阳接受到的光比我们地球从月球上接受到的光还要弱。它上面的温度极低，可低至零下２４０℃。
冥王星是太阳系九大行星中惟一没有被探测器光顾的一颗。而冥王星可能蕴藏着有关外太阳系形成的极其重要的线索。探测冥王星和柯伊珀带就相当于对外太阳系的历史进行一次考古发掘，研究人员可望从中获得极有价值的发现。
发射冥王星探测器最佳时机在2004年，如果届时不能升空，要等到冥王星再运行到合适的位置，恐怕要到二十三世纪。
要到达冥王星，探测器需要飞行７至１４年的时间，飞行时间的长短取决于飞行的轨道和探测器的质量。
假设探测器沿着最短的直线轨道飞行，它将飞越５４亿公里，为达到最佳效果，它将借助于木星的引力，即首先朝向木星飞行，靠木星的引力来加速。这是一个“窍门”，利用飞掠木星时产生的“弹弓效应”的推助来缩短行程，以消耗很少的能量获得很高的速度，不过，要走这条路线只能在２００４年出发。
就研究方面来说，尽快研究冥王星及其卫星卡戎主要有两个原因，第一，科学家想赶上看见冥王星上的大气层，其大气层在远离太阳范围时将逐渐凝结，变成为冥王星地表固态氮、甲烷和氧化碳层；第二，科学家希望编制冥王星及其卫星卡戎的详细地图，为此必须在反射光条件下给它们拍摄照片，反射光数量在冥王星远离太阳范围时也会减少。
科学家预测，如果届时不能将探测器发射升空，那么太阳系各大行星的排列位置将发生变化由它们的公转运动所致，探测器将无法利用木星这一天然助推器的“弹射”作用飞向冥王星。那样的话，科学家们就不得不再等上至少１２年，因为木星下一次的理想位置要到２０１８年才出现。而那个时候，冥王星将运行到距离太阳数亿公里的位置，加上冥王星独特的倾角，届时冥王星表面将有４００多万平方千米的面积被冰帽覆盖，表面温度也将明显下降。科学家们担心，如果那样的话，探测器将无法完成预定的地表探测和气温监测工作，而要等到冥王星也运行到合适的位置，恐怕要到二十三世纪。
为了不错过通往冥王星的“末班车”，科学家发动了“拯救冥王星使命”运动。
早在１９９２年，美国宇航局就开始设计冥王星探测器，两个探测器本应在１９９８年发射，在７至８年之后到达目的地。这些探测器的任务是详细描绘出冥王星和卡戎的表面图，并收集有关它们的构成的基本资料，但由于将近８亿美元的庞大预算得不到政府支持，计划被束之高阁。
为了不失去探测神秘的冥王星的最佳时机，上世纪９０年代末，天文学家还制定了“冥王星－柯伊珀快车”计划，探测器定于２００４年１２月１８日发射，２００６年３月９日飞临木星并借助其引力飞向冥王星，于２０１２年１２月２４日与冥王星相遇。但这次探测活动先是被美国宇航局中止，后又被美国政府宣布取消。
许多行星科学家站起来反对ＮＡＳＡ推延冥王星计划，美国的行星协会还发动了“拯救冥王星使命”运动。为了不错过通往冥王星的“末班车”，美国行星协会把全世界的天文学家和天文爱好者团结在一起，力促美国政府和ＮＡＳＡ改变主意，同时招标更为经济的探测方案。
２００１年１１月，经过一番严格的筛选，美国宇航局最终选择了名为“新地平线”Ｎｅｗ Ｈｏｒｉｚｏｎｓ的计划来进行冥王星和柯伊珀带的探测研究。“新地平线”计划率先使用较为经济的方式来建造和运行外太阳系探测飞船。此次财政预算减至４．８８亿美元（其中还包括８０００万美元的贮备预算），但美国政府仍然犹疑不决，探测器是否如期发射一直让科学家为之揪心。
在这种背景下，“新地平线”计划近日得以启动确实鼓舞人心。这笔拨款基本能满足研制星际自动站的需要，预计星际自动站的建造将于２００４年完成，并计划在２００４年发射升空，到２０１５年可以飞抵冥王星。
有人认为，冥王星实际上不是一颗行星，这种观点正需要依靠星际自动站来帮助查明。此外，星际自动站还将重点寻找所有更巨大的天体。
此次“新地平线”主要任务之一是研究柯伊珀小行星带，由大量冰冻宇宙天体组成的该小行星带是在不久前发现的。有些研究人员认为，冥王星实际上不是一颗行星，而是形成该小行星带的一个天体。这种观点有多大可信度，正需要依靠新的星际自动站或探测器来帮助查明。此外，星际自动站还要寻找冥王星的新卫星。按照计划，星际自动站能发现直径为１千米的冥王星卫星，但是星际自动站的主要使命将是重点寻找所有更巨大的天体。
如果一切都按计划进行，飞船升空后，先是向木星的方向飞行，然后借助木星的引力作用“弹射”向冥王星。在飞临木星时，“新地平线”飞船将会对木星和它的２０多颗卫星进行为期４个月的集中研究，此后，探测器便将一直飞向冥王星，并于２０１５年的某一天抵达那里。在从木星飞向冥王星的这段时间里，“新地平线”号探测器上的绝大部分仪器将处于“休眠”状态，以减少能量消耗和仪器故障的发生。为了保险起见，地面控制人员将每年“唤醒”一次“新地平线”。
当飞船距离冥王星约１亿公里远，也就是离最近处还有约７５天时，各种探测设备就要开始工作了。在距离冥王星最近的那一天，“新地平线”飞船距离冥王星只有几千公里，地表分析光谱仪可以获得冥王星及其卫星向阳面的最佳图像。与此同时高分辨成像仪将会聚焦到星体表面上较小的区域，生成更高分辨率的画面。
当探测器飞过冥王星到达它的阴面时，探测器将借助于冥王星的卫星反射过来的光线继续对冥王星阴面的地表情况进行探测。此外，地球上的控制人员将开始向冥王星发射无线电波。那些穿过冥王星大气层的无线电波被探测器上的巨型天线接收后，探测器上的仪器就会根据无线电波的折射情况推算出冥王星大气层的温度和密度。当探测器最终飞越冥王星系后，它还要利用５年时间对冥王星系附近的柯伊珀带进行一系列类似的探测。
通天塔的梦想
“新地平线”计划的启动，历经一波三折。搁置近１３年的原因，最主要的是经费无法落实。当初预算为８亿美元，后来虽然一降再降，但始终没有获得美国政府大大方方的支持。科学家和社会有识之士为此发起“拯救冥王星使命”运动。在强劲的呼声中，美国政府才终于在日前批拨了１．１亿美元。
发人深思的是，几乎与此同时，伊拉克战争爆发。美国政府预算战争费用大约为７５０亿美元。这还是按照一个较短时间段内结束战争的预期设置的。
对比这两项费用，真让人感慨万分。７５０亿美元可以即刻化作灰烬，几亿美元却算计了１３年。
科技和战争对人类文明的相反价值不言自明，科技带动着文明的发展，而战争带给文明的只有灾难。但自有人类以来，战争的阴霾始终或隐或现在科学和文明的上空。也许很多战争是不得不打吧，但设想一下，如果我们把所有的战争花费以及因战争造成的巨大损失，都用在了科技上，那我们今天的科技，该是怎样辉煌的局面；而我们现在的生活，又该是怎样壮丽的场景。
我们的祖先早就有建造巴比伦通天塔的梦想。遗憾的是，由于人类语言不通、人心不齐，这愿望始终无法实现。在无垠的宇宙，倘若真有地外文明的话，外星人一定在为我们轻轻地叹息。因为他们满怀希望地等待着我们沿着巴比伦塔上天去和他们相会，但我们至今还没有停止分歧和战争。
铸剑为犁，化“爱国者”导弹为星球的探测器——这不更符合人类的利益吗？
相关文章:
|