據美國宇航局確認,“新地平線”號冥王星探測器已于美國東部時間7月14日7時50分(北京時間7月14日19時50分)成功從距冥王星12500千米處飛掠,成為人類首顆造訪冥王星的探測器。
美國“新地平線”號探測器于2006年1月19日發射,經過近10年的飛行,行程約50億千米,成功抵達了冥王星及其衛星系統。由于冥王星的距離非常遙遠,即便“新地平線”號探測器發出的信號以光速前進,抵達地球仍然需要4小時20分鐘。
冥王星是一顆處于太陽系邊緣的小天體,直徑僅為月球的三分之二。它圍繞太陽運行一圈需要247.68個地球年。自人類發現冥王星以來,它才轉了三分之一圈。“新地平線”號在近距離觀測冥王星之后,不會駐足停留,它將繼續深入“柯伊伯帶”進行探索。
飛往冥王星的“特快”
美國“新地平線”號發射升空,在最后關閉引擎時,相對于地球的速度達到了16.26千米/秒,成為最快速度離開地球的人造物體,比1977年發射的“旅行者”深空探測器離開地球時的速度還要快。

由于超高速飛行,“新地平線”號在發射后9個小時就飛越了月球軌道,而當年“阿波羅”載人飛船飛往月球則用了3天。
2007年2月28日,“新地平線”號飛掠木星時獲得了引力助推,速度增加了4千米/秒,使其相對于太陽的速度達到了23千米/秒,大大縮短了飛往冥王星的時間。
為什么只是飛掠冥王星而不進入繞飛軌道?
“新地平線”號是按照美國宇航局推行的小型化、低成本及多功能的指引原則設計的。為了能夠讓“新地平線”號在不到十年時間內抵達冥王星,該探測器只有一架鋼琴大小,總質量僅470千克。
由于冥王星的引力太弱,如果探測器“剎車”減速到能被冥王星引力場捕獲的速度,那么需要大量的燃料,這就大大增加發射重量,違背設計理念。而飛掠探測也可以提供有關冥王星及其衛星系統的大量資料,并且還可以繼續深入“柯伊伯帶”進行探測。
“新地平線”號搭載的儀器
“新地平線”號搭載了七種主要的科學儀器:能量粒子譜儀;太陽風測量儀;遠程勘測成像儀;無線電科學實驗儀;紫外成像光譜儀;可見光-紅外成像儀和宇宙塵分析儀。借助這些設備,“新地平線”號可以探測冥王星的地形地貌、化學成分、溫度、大氣壓等等重要參數。每一種儀器的功率大約在2瓦到10瓦,與一盞小夜燈的功率相仿。

由于冥王星距離太陽太過遙遠,“新地平線”號無法使用通常的太陽能電池板供電,而是采用“放射性同位素核電源”(RTG)。這個核電源是利用11千克的钚238衰變產生的熱能來發電。在發射的時候,RTG的發電功率為250瓦,理論上每過四年功率下降5%,目前功率降低到了大約200瓦。相似的核電源曾用在“旅行者”深空探測器以及宇航員登陸月球的時候。
“新地平線”號搭載的“紀念品”
除了攜帶的各項科學設備以外,“新地平線”號還搭載了許多有特別意義的“紀念品”。它們跟隨“新地平線”號一起飛掠冥王星。其中包括冥王星發現者克萊德·湯博(Clyde Tombaugh)的30克骨灰;一張包含434738人名字的CD (這是由網民自主提交的);一面美國國旗;美國佛羅里達州的一枚25美分硬幣等等。
冥王星由大行星降級為“矮行星”
在20世紀早期,海王星軌道異常導致很多天文學家認為,在太陽系外圍一定存在第九顆行星。1930年2月18日,冥王星最終由美國天文學家克萊德·湯博所發現,此后一直與其它八大行星并稱為第九大行星。在2006年8月24日國際天文學聯合會大會上,冥王星從大行星中除名,被降級為“矮行星”(Dwarf planet),這是為什么呢?

由于冥王星距離太遙遠,在發現初期,人們對它的細節知之甚少,只知道它大約250年繞太陽一周,當時還錯估了冥王星的質量,以為質量比地球還大,所以將它列入大行星。然而,經過近30年的進一步觀測,人們發現它的直徑只有2300公里,比月球還要小。
在2006年,國際天文聯合會立下了行星的新定義:1.必須圍繞太陽運行;2.質量必須足夠大,能在自身重力的作用下呈球形。3.必須清空其軌道周圍的物體。
按照新定義,冥王星不符合第三條,所以國際天文聯合會決定,將冥王星歸為“矮行星”,從大行星中除名。
冥王星和它的小伙伴
冥王星和它的衛星卡戎(Charon)構成一個雙星系統,它們圍繞共同的質心旋轉,質心的位置在兩者連線的八分之一處(靠近冥王星一側),這是因為冥王星的質量是卡戎的八倍。

除了卡戎之外,目前已知冥王星還有四顆衛星:尼克斯(冥衛二)、許德拉(冥衛三)、瑟伯勒斯(冥衛四)和斯蒂克斯(冥衛五)。這些衛星的名字均來自希臘神話,分別是冥河船夫、冥界黑暗女神、九頭蛇、地獄三頭犬和冥河的名字。
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