美國「新視野」號探測器成功飛越太陽系邊緣「天涯海角」

美國航空航天局（NASA）「新視野」號（New Horizons）探測器周二（1月1日）飛越一個暱稱為「天涯海角」（Ultima Thule）的太陽系邊緣天體。目前，探測器已與地球取得聯繫，確認其飛越成功。

「天涯海角」位於太陽系邊緣，距離地球65億公里。這是迄今為止人類對太陽系天體探測距離最遠的一次。

「新視野」號探測器在飛越期間，捕獲了數GB的照片和數據，在未來數月內，它將把數據逐步回傳。

「新視野」號探測器發射的無線電信號，被美國航空航天局在西班牙馬德里的一個巨型天線接收。

由於「天涯海角」和地球距離遙遠，信號需要6小時8分鐘才能傳回地球。

約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins University）應用物理實驗室的控制人員用熱烈的掌聲和歡呼慶祝飛越成功。

「我們有一個健康的飛船，」任務執行總監艾利斯·鮑曼（Alice Bowman）說。「我們剛剛完成了最遠的飛越。」

「新視野」號探測器傳回的第一條無線電信息是有關飛船狀態的工程信息，包括探測器按照指令執行了觀測，以及探測器的內置儲存卡已滿。

當地時間周二晚些時候，一些選定的圖像將會開始回傳。

「天涯海角」寬約30公里，「新視野」號探測器在其表面3500公里的高度擦過。當收到報告後，控制人員得以了解「新視野」號的具體表現。

「新視野」號探測器以每秒14公里的速度運行，即使是米粒大小的顆粒也會擊碎飛船內部構件。如果一切順利，「新視野」號將開始傳輸儲存的字節數據，首批近距離圖像將於周三發佈。

「天涯海角」位於柯伊伯帶（Kuiper belt）。柯伊伯帶是一串由冰凍物質組成的盤狀區域，它環繞太陽運行的距離比第八大行星海王星要遠20多億公里，也比「新視野」號在2015年造訪的矮行星冥王星還要遠出15億公里。

據估計，像「天涯海角」這樣的柯伊伯帶成員有成千上萬個，它們長期處於嚴寒狀態，因此為46億年前太陽系如何形成提供了線索。

「新視野」號自去年8月以來，就開始練習對「天涯海角」遠程拍照，但只有在近距離擦過前夕，才會正式儲存「天涯海角」的照片。

科學家約翰·斯賓塞（John Spencer）展示了周日從190萬公里外拍攝的一張照片。它是當時對「天涯海角」最佳的的畫面。

「它是一個色斑，只有幾個像素寬，」他說。「但你可以從那個斑點看出，它是一個拉長的斑點，它不是圓的。所以我們已經看到這個東西有著有趣的形狀。」

當近距離拍攝的照片被傳回時，它們應該達到每像素33米左右的最佳分辨率——足以追蹤「天涯海角」表面的具體特徵。

為何「新視野」號要造訪「天涯海角」？

美國航空航天局一直想要探索冥王星以外可以到達的天體。

值得注意的是，「天涯海角」是四年前才被哈勃太空望遠鏡發現的。

它最初被編號為(486958) 2014 MU69。在一次公眾諮詢之後，它被賦予了一個更吸引人的綽號「Ultima Thule」（天涯海角）。

這是一個拉丁短語，意思是「一個超越已知世界的地方」。

就像很多柯伊伯帶類似大小的天體一樣，它很可能是由大量的冰、塵埃和一些更大的岩石碎片組成的，這些碎片在太陽系形成初期聚集在一起。

理論表明，這樣的天體將呈現長條或葉狀，類似土豆或花生。斯賓塞博士的最新圖像似乎支持了這一點，但時間會最終證明。

遠距離望遠鏡觀測表明，「天涯海角」的表面非常晦暗，有一點紅色。這種黑暗（它只反射10%的表面光）很可能是被宇宙射線和X射線等高能輻射「燃燒」數十億年的後果。

「新視野」號將研究「天涯海角」的形狀、旋轉、質地、成分和環境。

科學家們想知道這項遙遠的星球是如何組成的。一種觀點認為，它們是由大量卵石大小的顆粒堆積而成。

我們能從這次飛行中得到什麼?

別眨眼，你會錯過的。正如我們看到的，此次飛越不同於冥王星那次。飛掠冥王星時，圖像持續變得清晰。但「天涯海角」將一閃而過，最好的照片需要在非常狹小的窗口獲得。

探測器與「天涯海角」之間的距離將大大縮小（此前，「新視野」號距離冥王星12500公里，但此次，將從表面3500公里飛過)，這意味著最終可能觀測到更精細的表面細節，但這一切都取決於精確的定位。

此外，別忘了，由於「新視野」號必須旋轉以調整其儀器對凖目標，它無法在收集數據的同時將天線對凖地球。

因此，控制人員必須等到新年第一天的晚些時候，才能讓探測器「打電話回家」更新狀態，並開始傳輸精選圖片。

在近距離擦過4小時後，一條名為「嗨，我很健康，我拿到了寶貴的數據寶藏」的信息將在格林尼治時間05:33發送。

這次飛越到底有多大的挑戰?

從某些方面來看，這次飛躍比「新視野」號飛越冥王星還要困難。

首先，取景器中的物體幾乎小了一百倍。

「新視野號」必須凖確定位，否則它可能只會傳回空白的照片。

接下來的問題是，在距離地球66.2億公里（41.1億英里）的地方做任何事情，無線電信號需要6小時8分鐘才能傳回地球。

更重要的是，遙遠的距離加上探測器的15瓦發射機，意味著數據傳輸非常緩慢——大約每秒1000位（1kb = 8000 bits）。

在周二（1月1日）晚些時候，第一批選定的圖像將被下載。直到今年2月，地球或許才能接收到第一張分辨率較高的照片。到2020年9月，飛行的所有數據才會被提取完畢。