冥王星，曾经的第九大行星，为什么新视野号宇宙飞船要去探索它？

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针对冥王星的“新视野号”任务提供了关于人类所见过的矮行星最详细的视图。那么科学家究竟是如何到达我们太阳系最外限界的呢？我们又希望了解什么呢？。

2015年7月14日标志着一个在宇宙探索历史中意义重大的日子。来自全世界的科学家和天文爱好者将屏息共同等待来自新视野号航天器的消息，以了解探测器是否能在与冥王星如此近距离接触下保存下来，并拍摄人类所见过矮行星的最详细视图。

冥王星是在1930年因为其在一系列光学图像中相对于周围背景恒星移动而被发现了。天文学家当时正在寻找一个神秘的行星X，一个为了解释天王星和海王星轨道显然的不规律现象而存在的行星。虽然冥王星轨道证实是行星X的良好配对，但是冥王星太小了，对气体行星没有如此强大的引力作用。后来由旅行者2号飞船提供的天王星和海王星近距离视图证明那个轨道异常是基于计算错误，因此对于行星X的调查被大部分取消了。

冥王星后来因它在我们太阳系作为第九和最遥远的行星也是矮行星的这一地位而被降级。除了使我童年的天文绘画全部变成错的之外，这一分类变化反映了我们对太阳系逐渐加深的了解。矮行星是不能清除其路径上的其他物体的，并且冥王星被发现是柯伊伯带的一部分，柯伊伯带是一个更大的岩石冰冻系统，在海王星轨道以外的距离绕太阳公转。

冥王星宽1400英里（大约美国长度的一半，小于我们的月球），是柯伊伯带的已知最大天体。柯伊伯带与在火星和木星间的小行星带类似，两者被认为是由我们太阳系遗留的剩余物组成的。

冥王星有5个已知卫星：卡戎、尼克斯、许德拉、斯堤克斯、科波若斯。冥王星和卡戎，也就是最大的卫星，在形成我们当今观察的系统之前被认为相撞过。新视野号，一个钢琴大小的航天器在2006年1月从地球开始了它的旅程。它于2015年7月14日周二的11点49分57秒（东部夏令时点49分57秒）在最近距离接近冥王星。这距离航天器发射已经合计过了9年半了。这就像准备制作一个馅饼——其中一个成分是你花费的几亿美元——然后小心地把它放到烤箱里，只是知道你无法去享受9年半的成果了。

需要如此久的旅程时间是因为冥王星把它的家园安在了我们太阳系的远郊。冥王星的轨道非常大，在矮行星上的一年，即冥王星绕太阳进行完整的一次旅行，相当于248个地球年。要了解更多关于冥王星和太阳距离及其他有趣的冥王星数字，请查看上周The Math Dude的剧集。

这里有新视野号近距离接触冥王星是意义非凡的五个原因。

我们可以对其修正

冥王星实在是太远了，即使花上9年半的时间也是需要非常快的速度的。新视野号每天都离冥王星更近了120万公里，并且每小时把镜头拉近30800英里（49600千米每小时）。

为了合理认识这些速度，请记得阿波罗宇航员花了三天时间到达月球。而新视野号行驶那段旅程仅仅花了9小时。在最近距离的接触时，航天器仍然离冥王星有7800英里（12500千米）。

由于仅计划飞越一次，而不是矮行星的多轨道，所以在近距离接触过程中航天器的7个仪器将只有一个短暂的拍摄来收集他们的数据。这个快速经过的过程，以及冥王星和卡戎相互缓慢运行大约6天一次的事实，也意味着在最近接触时仅有北半球能够被看见。

科学家已做好了准备，确保新视野号在近距离处与冥王星掠过时将数据保存下来。

艾伦·斯特恩，新视野号任务的主要负责人陈述到“如果航天器被某个东西击中，即便是米粒大小的东西，它也能够穿透航天器，并且潜在地导致它停止运转。那就像与一个速度60英里每小时的砖块相撞。”

因此，天文学家希望冥王星最大的卫星——卡戎，在它围绕冥王星运行的时候已经清除掉了任何浮游的碎片。以防万一，不管怎样，航天器总会于2015年07月12日和13日在到达近距离之前向地球传回它最后的数据。

冥王星上的信息能帮助我们寻找地外生命

尽管冥王星和卡戎互相运行，并且已被固定在他们共有的宇宙空间数十亿年了，但是他们确实是非常不同的。对于恒星来说，冥王星有着卡戎没有的氛围。冥王星的内部被认为几乎是岩石而卡戎由岩石和水结成的冰结合构成。

来自新视野号的图片，提供了冥王星在具体日期最详细的视野，其已经显示了冥王星面对卡戎那一边四个不寻常的暗点。这些300英里长的点在连接着矮行星赤道上的一个黑暗带处出现，并且分布惊人得均匀。它们可能是高原、平原或者表面上其他明亮的变化。

科学家也在寻找着影响火山口的证据来了解矮行星在外部太阳系存活到底有多困难。新视野号观察到在卡戎表面的微小颜色变化可能是火山口。这样的影响通过从表面下方挖掘材料也能帮助科学家了解是什么组成了天体。

关于冥王星、卡戎和其他在我们太阳系外缘天体的已知了解会帮助解答问题关于我们太阳系是如何形成的，像冥王星一样的冰冷矮行星是如何演变的，以及我们是否期盼其他太阳系会是一样的。

在飞越期间收集的数据仅有1%会被迅速送至地球上焦急等待着的人们，航天器在把现存数据传送回去时不能接受新的数据，而且科学家并不想浪费在接近冥王星和卡戎时的宝贵时间。

从第一天到第二天晚上将会有24小时刺耳的声音，这时NASA的科学家和工程师将不会与新视野号联系，而航天器则专注于收集数据。在星期二晚上恢复通信（希望地）之后，将返回第一个最高优先级的图像——最接近冥王星以及任何人已经见过的卫星的外观。

之后航天器将等待两个月，然后发送在飞越期间和之后的剩余数据。整个数据集需要10周才能完全下载。NASA管理新视野号生成的大型数据集的方法是一个很好的例子，说明天文学家是怎样在推进技术和寻找技术挑战的解决方案方面经常处于领先地位的，这些技术挑战后来被转化为更多的日常应用。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. quickanddirtytips-靖原

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本文选自：今日头条