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冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

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漫步宇宙
2018-02-17 22:24:43  阅读:

2017年12月5日,“新视野号”冥王星探测器在距地61.2亿千米处拍摄到“许愿井”星团相片,打破“旅行者1号”保持了近30年的历史记录;此后,该探测器又不断刷新记录,传回柯伊伯带天体的相片。

冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

柯伊伯带是太阳系在海王星轨道的外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域。2017年12月,人类航天器在前所未有、破纪录的遥远距离拍摄到位于柯伊伯带的天体的伪彩色图片。(图为柯伊伯带天体2012 HZ84、2012 HE85,由“新视野号”摄于2017年底)

虽然这些图片看起来就好像是蓝色和绿色混杂的模糊图像,但却在人类历史上创造了记录。这些图片是人类发射的宇航器在距离地球最为遥远的宇宙空间中拍摄的。

美国国家航空航天局(NASA)于上周四发布了一批图片,这些图片是“新视野号”(New Horizons)冥王星探测器的远程探测成像仪于2017年年底拍摄的。装备了7种先进仪器的“新视野号”冥王星探测器于2015年抵达冥王星,远程探测成像仪仅为其中一种。该成像仪于2017年12月对3个目标进行了拍摄,其中包括,一个被称为“许愿池”(Wishing Well)的星团,以及位于太阳系边缘柯伊伯带中的两个天体。

“新视野号冥王星探测器目前的轨道位置非常合适,能够很好地对地球、恒星、柯伊伯带天体进行观测,”美国科罗拉多州西南研究院天体物理学家、新视野号冥王星探测器研究小组成员西蒙·波特说。波特经过计算,确定了“新视野号”冥王星探测器观测柯伊伯带天体的最佳时机,并帮助制定了拍摄计划。波特指出,本次拍摄属于一次测试工作,“新视野号”冥王星探测器拍摄到的天体被称为柯伊伯带天体2012 HE85,该天体在图片中的位置不是很正,出现这一状况的原因是,研究人员对该天体的位置预测出现了一定的偏差,但幸运的是,偏差的程度不算很大。

“旅行者1号”的历史记录

“新视野号”冥王星探测器在拍摄这些图片的过程中,打破了一项保持了将近30年时间的拍摄宇宙天体最远距离记录:1990年2月14日,那天是情人节,“旅行者1号”探测器已经飞行到距离地球60.4亿千米的位置,该探测器调转摄像机对着地球拍了一张被称为“暗淡蓝点”的著名图片。这张照片使美国著名天文学家卡尔·萨根得到灵感,写成了《暗淡蓝点》一书,卡尔·萨根曾经说过一句著名的话:“再看一眼这个蓝点。就在那里。那里是我们的家。那里就是我们。”

冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

“旅行者1号”于1990年2月14日拍摄的“暗淡蓝点”原图:散射的太阳光线在图片右边形成了一个橙色的光带,橙色光带中有一个略带暗淡蓝色的白点,这个白点就是我们的地球。

冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

另一张“暗淡蓝点”:2013年7月19日,卡西尼号在距地14亿千米的土星轨道上拍下这张地球相片,显示了地球悬浮在太阳系漆黑的背景中,其后,2017年4月11日,该探测器受控坠落,在土星大气中化为灰烬。

“暗淡蓝点”照片是“旅行者1号”探测器发回地球的最后一张图片,现在,“旅行者1号”探测器已经成为了在太空中飞行距离最为遥远的人造宇航器,同时,该探测器也是第一个穿越太阳系边缘进入恒星际空间的人造宇航器。“旅行者号”外层星系空间探测器于2016年因电力有限而终止了仪器间共享电力 ,相机也因此而关闭,从那时起,该探测器就不能向地球发回任何图片了。但是,“旅行者号”外层星系空间探测器仍然在继续飞行。美国国家航空航天局(NASA)在停止使用将近40年之后,于2017年重启了“旅行者号”外层星系空间探测器的备用推进器。

“新视野号”连续刷新记录

“新视野号”冥王星探测器与地球之间的距离比不上“旅行者1号”探测器,目前,“新视野号”冥王星探测器还在继续飞行,最终也将离开太阳系,进入恒星际宇宙空间。自从2006年“新视野号”冥王星探测器发射升空之后,该探测器于2007年在环绕木星飞行过程中,利用木星引力进行了加速推进,然后接着朝冥王星飞行,并于2015年夏天抵达了冥王星。“新视野号”探测器获得的科学研究成果极大地改变了我们对于矮行星的以往看法。

冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

“新视野号”冥王星探测器。该探测器由NASA于2006年发射升空,于2015年抵达冥王星(点击阅读原文,看相关视频)

目前,“新视野号”冥王星探测器正在以每天1126540.8千米的速度继续着它在宇宙的旅程。“新视野号”冥王星探测器在旅行过程中,会交替转换为活动及休眠模式,通过这种方式来节约燃料。

该探测器的最近一次活动期是在2017年9月——2017年12月。在2017年12月的第一周里,该探测器打破了“旅行者1号”探测器拍摄“暗淡蓝点”图片时创造的最远距离纪录——60.4亿千米。“新视野号”冥王星探测器在距离地球61亿千米的位置对一个被称为“许愿池”的星团拍摄了照片,超过了“暗淡蓝点”图片所保持的60.4亿千米记录。在之后的数天时间里,“新视野号”冥王星探测器不断打破自己创造的记录,在飞过更加遥远的距离之后,对柯伊伯带天体2012 HZ84、柯伊伯带天体2012 HE85进行了拍照。

冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

图为“许愿池”星团,由“新视野号”拍摄于

2017年12月5日

冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

图为柯伊伯带天体2012 HZ84和2012 HE85,由“新视野号”拍摄于数日之后

柯伊伯带天体2012 HZ84及柯伊伯带天体2012 HE85的直径仅为100千米左右,它们的体积太小,还不能被归类为矮行星。波特说,目前我们只知道这两个柯伊伯带天体的微观表面特征,其他情况还不清楚。柯伊伯带天体2012 HZ84及柯伊伯带天体2012 HE85位于太阳系的边缘,过去还很少被人类研究探索过,“新视野号”冥王星探测器拍摄的照片,为我们的研究工作提供了重要的观测资料。

新视野号的下一个探测目标:柯伊伯带

柯伊伯带是太阳系在海王星轨道的外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域。数十亿颗巨大岩石、冰团、彗星和矮行星在海王星轨道之外绕行,构成了一个名为柯伊伯带的碟形带。冥王星也属于柯伊伯的一部分,以前一般将冥王星认为是太阳系的一颗行星,二十一世纪头十年的早些时候,人类发现了位于柯伊伯带的其他天体,之后,冥王星被取消了行星资格,重新归类为矮行星。科学家于2015年研究认为,冥王星是位于柯伊伯带的、体积最大的天体,除了冥王星之外,柯伊伯带中值得注意的矮行星还有阋神星、妊神星及鸟神星。

冥王星探测器传回破纪录的遥远相片

海王星轨道之外的柯伊伯带

波特称,“新视野号”冥王星探测器的望远镜口径仅为8英寸,目前,环绕地球飞行的哈勃空间望远镜能够对大部分柯伊伯带天体拍摄比新视野号探测器更为详细的图片。但是,如果等到“新视野号”冥王星探测器于2018年8月再次从休眠状态转为活动状态后,新视野号将会更加接近柯伊伯带,拍摄的照片也将会更加详细。“新视野号”冥王星探测器将在2019年1月飞越柯伊伯带天体2014 MU69,届时,该探测器将会继续拍摄图片。

波特说:“新视野号探测器飞越柯伊伯带天体时拍摄的照片,虽然比不上飞越冥王星时拍摄的照片靓丽,但是,这些柯伊伯带天体照片对人类来说也是无比独特、无比珍贵的。”即便人类今天就立即发射一个宇航器,这个宇航器要完成“新视野号”冥王星探测器目前走过的路程,需要花费10年时间,而且,人类目前还没有计划发射类似的探测器,所以才说,“新视野号”冥王星探测器发回的这些图片不仅仅打破了记录,而且还弥足珍贵。

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