“我”飞向冥王星

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北京时间1月20日凌晨,美国宇航局(NASA)在佛罗里达州卡纳维拉尔角成功发射了“新地平线”(New Horizons,亦译新视野)冥王星和柯伊伯带探测器。带着天文学家的期待,“新地平线”探测器将用9年多的时间跨越广袤的太阳系,访问

北京时间1月20日凌晨,美国宇航局(NASA)在佛罗里达州卡纳维拉尔角成功发射了“新地平线”(New Horizons,亦译新视野)冥王星和柯伊伯带探测器。带着天文学家的期待,“新地平线”探测器将用9年多的时间跨越广袤的太阳系,访问迄今为止太阳系九大行星中尚未被访问过的冥王星。随后,它还将考察近年来天文学家十分感兴趣的柯伊伯带。

如果“新地平线”探测器的计算机具有自我意识,它或许会这样记录自己的旅程:

2005年末,距旅行开始还有几个月我第一次醒来。这意味着科学家们已经把我组装完成。从旁观者的角度看来,我可能是一个古怪的家伙。我有一张写字台那么大,重478公斤。和30年前我的行星探测器前辈相比,我的重量还算适中,至少我比“先驱者”系列探测器更魁梧。当然,和“旅行者”系列探测器相比,我还只能算是小个子。

科学家为我装上了30公斤的科学仪器,其中包括可以为冥王星拍照的照相机,以及分析物质成分的分光计和质谱仪。我甚至还携带了一个由大学生设计的实验装置,探测空间中的尘埃粒子。我的背上还有一口硕大的“铁锅”,直径2.5米。这是我的高增益天线。在距离地球数十亿公里之外的地方,只有用这样的天线才能与科学家取得联系。

另外,我还能容纳77公斤的推进剂,如果我想在旅途中修正航向,那么这是我唯一的“汽油”。

2006年1月18日,进入发射窗口几天前,科学家把我装到了“宇宙神”火箭的顶端。这种火箭是NASA拥有的最具威力的火箭之一。从今天开始,我就进入了所谓的“发射窗口”,也就是启程前往冥王星的最佳时期。然而,由于天气原因,今天我没能出发。

2006年1月19日,进入发射窗口第2天我继续留在发射架上,但愿明天有好运气。我想科学家一定很着急:如果我不能尽早升空,那么我抵达冥王星的时间就可能推迟好几年。

2006年1月20日,旅程第1天我出发了!我想那些设计和制造我的科学家一定很高兴。比如项目主管科学家艾伦·斯特恩,他为飞向冥王星的探测器已经奋斗了17年之久。在这期间,有好几个和我类似的探测器(比如“冥王星快速飞越”和“冥王星—柯伊伯快车”)都停留在了图纸上,只有我变成了现实。

现在我飞行的速度是相对地球每秒16公里,这几乎是人类宇宙飞行器的速度之最。上世纪60年代末的“阿波罗”飞船要花3天时间才能到达月球,而我只花了9个小时就飞出了月球轨道。

我向地球发出了“我的身体状况良好”的信号。再见了,地球。

2006年,旅程约第150天科学家正在对我的仪器进行检查、校正。他们发现我似乎有点偏离正常轨道,于是让我启动了发动机以回到正常的轨道上来。此外,科学家还让我预演了如何造访我的第一个目标——当然,那不是冥王星。

2007年,旅程约第370天我接近了木星。作为一个为冥王星探测任务设计的机器,为什么我反而要首先访问木星呢?原因在于,木星强大的引力场可以助我一臂之力。当我与木星擦肩而过的时候,木星的引力场会把我“甩”出去,从而让我的速度增加到每秒21公里。

其实,科学家还设想过让我的前辈(仍然留在图纸上的)先向金星借力,然后再飞过木星加速,这样就可以用很廉价的方法把探测器送到冥王星。当然,那可能要花上20年的飞行时间。

如果我没能与木星相遇,那么我可能要等到2020年才能到达冥王星。现在你大概可以理解为什么科学家急于把我发射上太空了:错过于那段时间,我就没有机会借用木星的引力场。

我从木星的一颗大卫星——木卫四身边飞过。作为任务的一部分,我按照科学家制定的计划对木星拍照,研究它的极光,并测量它的磁场。然后,我还观测了木星卫星的大气层。以前“卡西尼”探测器也曾飞过木星,但是它可不能像我这样看得如此真切。

2010年,旅程约第1500天4年过去了,我仍在通往冥王星的旅途中。在这期间,我进入了深度休眠状态,大部分科学仪器被关闭,从而延长其工作寿命。每星期,我都会向地球发出一个“我感觉良好”的信号。如果我的身体出现问题,也会报告给地球。地球的科学家会针对“病症”对我进行紧急处置。每年,我还会有50天的时间醒来,全面检查我的身体状况。

在这个距离上,太阳光已经不足以用来发电了。因此我一直使用一块钚电池,也叫做放射性同位素热发电机。我的电池装有几公斤钚丸。钚衰变的时候放出热量,借助温差,电池可以给我提供240瓦的功率。当然,这是我离开地球时候的状态,随着时间流逝,现在我的电池功率已经下降了。当我到达冥王星的时候,大概还可以有200瓦的功率可用。

在空旷的行星际空间中旅行是一件十分寂寞的事,也许我该思考一下为什么我要被派往冥王星。

冥王星是1930年才被美国天文学家汤博发现的。自那以后,冥王星一直蒙着神秘的面纱——即便在最强有力的望远镜,比如哈勃太空望远镜的视野中,冥王星也不过是个明暗相间的斑块。当初,天文学家认为在海王星之外还有颗行星影响了海王星和天王星的轨道,可是到头来这个太阳系最小的大行星比许多卫星的尺寸还小。

直到上世纪90年代初,科学家才发现,冥王星只不过是属于柯伊伯带——海王星轨道之外环绕太阳物质带的一个普通大个头成员。柯伊伯带被认为是太阳系的“化石区”,保存了太阳系诞生之初的许多珍贵信息。这也是我为什么要前往那里的原因。

顺便说一下,近年来天文学家在柯伊伯带发现了许多柯伊伯带天体(KBO),它们有的尺寸和冥王星差不多,因此许多天文学家认为,冥王星并不具有行星的资格。

2015年,旅程约第3300天9年过去了,我又一次,或许也是最后一次从休眠中醒来。现在距离冥王星的路程只有半年了。按照计划,我开始了对冥王星的观察。不过,目前冥王星仍然是一个微小的光点……

2015年,旅程约第3400天今天是我高兴的一天,因为我拍摄的冥王星照片已超过了“哈勃”的质量。冥王星在我的眼中变得越来越明亮。

2015年,旅程约第3440天距离冥王星只有约4星期的路程了,我开始每天对冥王星进行观察。地球上的科学家似乎有点紧张,他们正在为我与冥王星的相遇做准备。即便是光,也要花将近4.5小时才能从地球到达冥王星。当科学家发出一个指令之后,至少要等待9个小时才能得到回应,因此事事必须做好计划。

2015年,旅程约第3470天“我来了,我看到了,我征服了!”

与冥王星擦肩而过的24小时是我一生中最激动的时刻。前12个小时,我观察了冥王星的正面,对冥王星的表面拍摄了高分辨率的图像,大概可以分辨出几十米的细节。我看到了冥王星的“极冠”,表面似乎还有冻结成冰的水和其他有机物……真可惜我不能进入冥王星的轨道,从而失去了更多仔细观察这颗行星的机会。

然后,我飞过了冥王星,努力观察冥王星背对太阳的一面。此时,太阳光和来自地球的无线电波穿过了冥王星的大气层。我观察这种被“过滤”了的电磁波,推断出了冥王星大气层的一些以前不为人知的细节。

我正在用背上的天线向地球发回我拍摄的大量照片。但是由于路途将近50亿公里,我传送数据的速率实在太慢了,甚至还赶不上普通的传真机。科学家只好挑几张最重要的照片,先行传回地球(这些照片立刻引起了轰动)。其余数据我要在接下来的9个月时间里慢慢传回地球。对于那些在冥王星探测器项目上花了数十年时间的科学家而言,这是幸福的9个月。

2016年,旅程约第3700天我接到了新的指令。科学家命令我飞向一个柯伊伯带天体——冥王星的“兄弟”。我再一次启动了我的发动机,飞向了新的目标。这一次,我也许要在这个天体上找到大气层存在的证据,以及它的组成成分。

2020年,旅程约第5200天在考察完3个柯伊伯带天体之后,我还活着。但是我不知道我是否还有足够的推进剂,用于把轨道转向下一个研究目标。科学家打算让我就这样飞出太阳系,就像我的“旅行者”前辈那样。也许,在上亿年之后,我会被宇宙中的其他文明所截获。

是与太阳系说再见的时候了。作为探索冥王星和柯伊伯带的第一个探测器,我是一个先锋。但是科学家也许会感到一点遗憾,因为作为一个快速飞越行星的探测器,我只能对太阳系的边疆做短暂的观察。彻底揭开太阳系起源之谜的任务,只能落在我的后继者肩上了。

(侯明摘自《环球》2006年第2期)

(作者:杜 磊 字数:3545)

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