
曾经飞掠过冥王星的新视野号探测器,目前已进入它的下一站——柯伊伯带,开启了探索太阳系起源的旅程。“新视野号”预计在2019年1月抵达柯伊伯带天体2014 MU69,研究关于太阳系起源的奥秘。
为什么要万里迢迢去探测柯伊伯带天体?已经飞了10年多,“新视野号”还有动力远行吗?
2015年7月,“新视野号”经过48亿公里的飞行、9年半的太空穿梭,成功抵达冥王星,获得了人类历史上最清晰的冥王星照片,即使是强大的哈勃太空望远镜也远远无法与之相提并论。然而,问题来了,“新视野号”在飞掠冥王星后,又有哪些新鲜刺激的目标等候着它呢?
其实,早在“新视野号”抵达冥王星之前,该探测器的任务团队就安排它前往太阳系的边缘,近距离观测1~2个柯伊伯带的其他天体。
过去数年来,科学家们一直都在使用哈勃望远镜来给“新视野号”物色合适的对象。那么,“新视野号”为何要探访遥远的柯伊伯带天体呢?

主要原因是目前人类对柯伊伯带知之甚少。柯伊柏带是1992年才发现的太阳系新大陆,由于离太阳太遥远,这里被看做是保存着太阳系诞生之初的情形。
柯伊伯带形成于46亿年前,冰封在这里的冰冻天体含有大量的水,非常不同于太阳系内的八大行星和小行星,“新视野号”的发现或许将直接改变人类对太阳系的已有认识。
“新视野号”在飞掠冥王星后,剩余的推进剂不多,所以改变轨道的能力比较弱。因此,被探测的天体必须在“新视野号”的行进路线附近才能被发现。
也就是说,等待被发现的天体要在以冥王星为顶点、“新视野号”轨迹为轴线的1度圆锥范围内,其尺寸最好在5公里以上。因为“新视野号”上提供能量的放射性同位素热电源已经越来越弱。
虽然柯伊伯带的天体非常多,挑选标准严格,但这样的天体还是有可能被找到的。
2014年,科学家就开始考虑将两颗冥王星之外的冰冷天体作为下一步的探索目标,因此,美国宇航局使用哈勃太空望远镜在45天内对5个候选天体进行了观测,在当年10月的观测中又进一步将候选天体范围缩小到两颗。
这两颗天体一颗是“2014 MT69”,其直径大约为60公里,距离太阳的距离大约为44.3个天文单位(一个天文单位约1.496亿公里);另一颗是“2014 MT70”。如果“新视野号”要探索这两个天体都要等到2019年才能抵达。

不过,“新视野号”团队的成员、美国天文学家西蒙·波特认为,“2014 MT69”天体不是一个非常明亮的观测目标,从体积上看也不是非常大。科学家还推测“2014 MT69”的真实体积可能更小,有可能是一对联星,由两颗小天体相互环绕形成。因此,有的科学家倾向于探测“2014 MT70”。他认为,“新视野号”只需要消耗相对较少的燃料就可以抵达“2014 MT70”。
后来通过争论,最后还是选择了“2014 MU69”。科学家们认为,该天体的位置更远,远离冥王星,是一个能更好代表柯伊伯带的天体。
由于冥王星和柯伊伯带远离太阳,太阳辐射强度只是地球上的千分之一,太阳光要经过4个多小时长途跋涉才能抵达冥王星(太阳光到达地球只需要8分钟)。由于距离太阳太远,在没有光照的情况下,“新视野号”所需的电力怎么来呢?
为了解决这一问题,科研人员给“新视野号”探测器携带了一台放射性同位素温差发电机。
可能有人谈核色变,其实40多年来,核能发电机已经在25次太空探测中使用,其中包括6次阿波罗载人登月、2次探测木星和土星的飞行、2次探测火星的飞行。
核能发电机位于“新视野号”的尾部,内部装有10.9公斤二氧化钚,其中钚238衰变时会释放出热量,通过温差发电提供稳定的电力,能为“新视野号”提供充足的电量。(藤逊、杨宇光)



