新(xin)地(di)平(ping)線號探測器(qi)(英文:New Horizons)是(shi)美國國家(jia)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局(NASA)于2006年1月19日(ri)在佛羅里達州(zhou)卡納維(wei)拉(la)爾角(jiao)肯尼(ni)迪(di)航(hang)天(tian)中心發射升空(kong)的(de)(de)冥(ming)王星(xing)探測器(qi),其主要任(ren)務是(shi)探測冥(ming)王星(xing)及其最(zui)大的(de)(de)衛(wei)星(xing)卡戎(rong)(冥(ming)衛(wei)一)和探測位(wei)于柯伊柏帶的(de)(de)小行星(xing)群。
考察冥王星任務結束后,“新(xin)地平(ping)線”號(hao)會繼續向(xiang)離地球更遠(yuan)的宇(yu)宙空間(jian)飛行,將在2017至2020年(nian)抵達一個(ge)由彗(hui)星和其他宇(yu)宙碎(sui)片構成(cheng)的中間(jian)環帶(dai)(dai)——柯伊柏帶(dai)(dai),探測至少兩個(ge)直徑為40至90千米的柯伊伯帶(dai)(dai)天體(ti),這一階(jie)段可能會持續5至10年(nian)。
新地平線號是人類發射過起始速度最快的(de)太空探(tan)測器,已(yi)經于(yu)北京(jing)時間2015年(nian)7月14日19時49分飛(fei)掠冥王(wang)星。
成(cheng)為第(di)五個(ge)飛(fei)躍太陽系(海王星(xing)軌道)的探測器。
新地平線號(即(ji)新視野號)正在(zai)快速飛離冥王星、進入柯依伯帶(dai)中心地帶(dai)。2015年8月(yue)29日,美國(guo)航空航天局(ju)(NASA)公布了這艘探(tan)測器的下一個目的地:編號為2014 MU69的柯依伯帶(dai)天體(ti)。
“新地平(ping)線號”,是(shi)美國(guo)國(guo)家航(hang)空航(hang)天(tian)局的(de)(de)一項(xiang)探測(ce)計劃,主要目的(de)(de)是(shi)對冥王星(xing)、冥衛一等柯伊伯帶天(tian)體(ti)進行(xing)考察。“新地平(ping)線號”是(shi)人(ren)類有史以來(lai)最(zui)快速的(de)(de)人(ren)造飛(fei)行(xing)物體(ti),它飛(fei)越月(yue)亮繞地球軌道不用九個小時(shi),到(dao)達木(mu)星(xing)引力(li)區只需13個月(yue)時(shi)間(jian),“新地平(ping)線號”現在每小時(shi)前進大(da)約3.1萬(wan)英(ying)里(li)(4.99萬(wan)千(qian)米),距離地球大(da)約是(shi)15.27億英(ying)里(li)(24.57億千(qian)米)。
已經于北京時間2015年7月14日19時49分(fen)飛掠冥王星(xing)。
“新地平線(xian)號(hao)(hao)”探(tan)測(ce)(ce)項(xiang)目耗資約7億(yi)美元。科(ke)學家認(ren)為,研究(jiu)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)有(you)助于(yu)(yu)加(jia)深對太陽(yang)系(xi)(xi)形(xing)成的(de)(de)(de)理解。“新地平線(xian)號(hao)(hao)”計劃于(yu)(yu)2015年年中(zhong)到(dao)達(da)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing),行程48億(yi)千米(mi)。其使命(ming)還(huan)包括研究(jiu)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)主要衛星(xing)(xing)(xing)冥(ming)衛一以及兩個最(zui)新發現的(de)(de)(de)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)。“新地平線(xian)號(hao)(hao)”探(tan)測(ce)(ce)器之后將進入(ru)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)外的(de)(de)(de)柯伊(yi)伯帶。柯伊(yi)伯帶位于(yu)(yu)太陽(yang)系(xi)(xi)外緣,被(bei)認(ren)為由(you)太陽(yang)系(xi)(xi)形(xing)成早期(qi)的(de)(de)(de)剩余物質(zhi)組(zu)成。
這(zhe)項探測任(ren)務(wu)的(de)(de)主管表示2009年12月(yue)29日,“新地平(ping)線號”穿過(guo)具有里程碑意義(yi)的(de)(de)邊界線,從此它(ta)距離冥(ming)王星比距離地球更近。“新地平(ping)線號”繼續(xu)前(qian)進,這(zhe)艘(sou)飛船將成為第(di)一艘(sou)飛越冥(ming)王星(曾被(bei)稱作行(xing)星,現(xian)在(zai)(zai)被(bei)稱作矮(ai)行(xing)星或類(lei)冥(ming)矮(ai)行(xing)星),并飛往潛伏在(zai)(zai)太陽系邊緣的(de)(de)柯伊伯帶里的(de)(de)其它(ta)天(tian)體。
世界上(shang)最(zui)快(kuai)的(de)人(ren)造飛行器是(shi)大名(ming)鼎鼎的(de)“新地(di)平線(xian)號”探(tan)(tan)測(ce)器。它要踏上(shang)一(yi)(yi)段航(hang)程約(yue)(yue)50億千(qian)米,時(shi)間長達9年半(ban)的(de)漫漫征途。在發射升空大約(yue)(yue)45分鐘(zhong)后(hou),“新地(di)平線(xian)號”成功與運載(zai)火箭分離(li)。它的(de)時(shi)速高(gao)(gao)達約(yue)(yue)5.8萬千(qian)米/小(xiao)時(shi)(約(yue)(yue)16千(qian)米每秒),這(zhe)是(shi)迄(qi)今(jin)為止(zhi)人(ren)類(lei)發射的(de)速度最(zui)快(kuai)的(de)太空飛行器。也許你會覺得(de)制(zhi)造如此高(gao)(gao)速的(de)飛行器肯定耗資巨大,其實一(yi)(yi)整套的(de)探(tan)(tan)測(ce)計(ji)劃的(de)總預算(suan)才7億美(mei)元。
第一發(fa)射窗口:2006年1月17日-2月14日,并(bing)于2015年-2017年抵達(da)。
第(di)二發射(she)窗(chuang)口(kou):2007年2月2日(ri)-15日(ri),如果在這期間發射(she),那么新(xin)地平線(xian)號(hao)將直接飛往冥王星,并(bing)于2019年-2020年抵達。
任務級(ji)別:NASA“新疆界”探測計劃的第一(yi)項任務
承(cheng)包商:西南研究院、約翰(han)·霍(huo)普金斯大學應用物理實驗室
發(fa)射時(shi)(shi)間(jian):美國東部時(shi)(shi)間(jian)2006年1月19日14時(shi)(shi)00分00秒(EST)
運載器:聯合發射聯盟(ULA)研(yan)(yan)制(zhi)的(de)Atlas-V551火箭(AV-010)裝有ATK公司(si)研(yan)(yan)制(zhi)的(de)STAR-48B第三(san)級固體助推引擎(qing)
發(fa)射地(di)點(dian):美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍(jun)基地(di)41號發(fa)射臺
2001年6月8日(ri),新(xin)地平線號任務計劃正式(shi)得到NASA的采納。
2005年6月13日,NASA對新(xin)地平線號探測(ce)器作正式測(ce)試(shi)。
2005年9月24日(ri),新地平線號探測(ce)器被(bei)運往卡(ka)納(na)維(wei)拉爾角發射場。
2006年1月11日,主要發射窗口打開,探測器作最后的測試(shi)。
2006年1月16日,Atlas V 551火箭搬運(yun)至發射架。
2006年(nian)1月17日,由于大風影響發(fa)射推(tui)遲。
2006年(nian)1月18日,由于電力(li)供應暫時(shi)中(zhong)斷時(shi)發(fa)射再次推(tui)遲。
2006年1月19日(ri),美國東部標準時(shi)間(jian)(EDT)14時(shi)00分00秒(miao)(協調世界時(shi)(UTC)19時(shi)00分00秒(miao)),新地(di)平線號探測器成功發(fa)射。(最(zui)后關閉引(yin)擎時(shi),與地(di)球的(de)相(xiang)對速度(du)達(da)到了16.26KM/秒(miao),成為了有史以來發(fa)射速度(du)最(zui)快的(de)探測器,不(bu)到九個多小時(shi)后,就飛躍了月球軌道(dao))
2006年4月7日,新地(di)平線(xian)號探測器(qi)穿過火星(xing)軌(gui)道。
2006年(nian)5月(yue)上旬,探測器進入(ru)小行星帶。
2006年6月13日,協調世界時(UTC)04時05分,探測器與(yu)一顆編號為132524 APL的小行星在101867公里處掠過,并拍攝照片。
2006年10月(yue)下旬(xun),探測器離開(kai)小行星帶(dai)。
2006年11月28日,探測器(qi)首次拍攝傳回小行(xing)星的照片。
2007年(nian)1月8日(ri),新地平線號探(tan)測(ce)器開始木星(xing)探(tan)測(ce)。
2007年1月10日,探測器觀(guan)測木衛十(shi)七(Callirrhoe)。
2007年2月28日,協(xie)調世界時05時43分(fen)40秒(miao),新地平線號探測器飛躍木(mu)星,最(zui)近距離2305000公(gong)里(li),速度達到(dao)21.219公(gong)里(li)/秒(miao)。
2007年3月(yue)5日,結束木星探測,為了(le)(le)節約電力,新地平線號在之(zhi)后進入(ru)了(le)(le)休眠狀(zhuang)態。
2008年(nian)6月8日(ri),新地平(ping)線號探測(ce)器穿過土星軌道。
2009年12月(yue)29日,新地平線號探測器(qi)越過地球(qiu)與(yu)冥(ming)王星的連線中點,距(ju)離(li)(li)地球(qiu)大約是15.27億英里(24.57億公里),從此以后探測器(qi)距(ju)離(li)(li)冥(ming)王星比距(ju)離(li)(li)地球(qiu)更近。
2011年3月18日,新地平(ping)線號(hao)探(tan)測(ce)器穿過天王(wang)星軌道(dao)。
2014年8月24日,新(xin)地平線號探(tan)測器(qi)穿過海王星軌道。
2014年12月8日,新地平線號(hao)探測器被成(cheng)功喚醒。途中(zhong)累(lei)計休眠1873天,相當于(yu)飛(fei)行時間(jian)的(de)三分之二,以(yi)便節(jie)約(yue)電(dian)力消耗,隨后開(kai)始傳回冥王星系統(tong)的(de)圖像。
2015年(nian)7月14日,協調世界時11時49分(fen)(fen),新地平線(xian)號(hao)探(tan)測器飛(fei)躍冥王(wang)星,最近(jin)距離(li)(li)13695公(gong)里,速度每(mei)秒(miao)13.78公(gong)里;協調世界時12時00分(fen)(fen),飛(fei)越(yue)冥衛一(yi)(yi),最近(jin)距離(li)(li)29473公(gong)里,每(mei)秒(miao)13.87公(gong)里。并測得冥王(wang)星直(zhi)徑約(yue)2370千米,卡戎(rong)直(zhi)徑約(yue)1208千米。成為了(le)第一(yi)(yi)個飛(fei)躍冥王(wang)星的(de)探(tan)測器,傳回(hui)了(le)大量的(de)冥王(wang)星及(ji)其(qi)衛星卡戎(rong)的(de)圖像及(ji)數據(ju),
2016-2020年,新地平線號探(tan)測器在(zai)柯伊伯帶中穿行,探(tan)測可能的(de)近距離(li)柯伊伯帶天體(ti)。
2017年2月6日,美國宇航局新(xin)視(shi)野(ye)號探(tan)測器用六天(tian)的時間(jian)對6顆遙遠的柯伊(yi)伯帶天(tian)體進行(xing)了成像,并啟動發動機進行(xing)了飛(fei)行(xing)軌道(dao)修正(zheng),開始(shi)向(xiang)兩年后抵(di)達的目標--柯伊(yi)伯帶小(xiao)天(tian)體“天(tian)涯(ya)海(hai)角”沖(chong)刺。
2019年,新地平線號探測(ce)器離開太陽系(xi)。
2019年1月1日,美國國家航(hang)空和宇(yu)宙(zhou)航(hang)行局(NASA)的(de)一(yi)艘(sou)宇(yu)宙(zhou)飛船“新(xin)(xin)視野(ye)”號飛越(yue)了人類(lei)迄(qi)今(jin)研究過的(de)最遙遠的(de)天體。“新(xin)(xin)視野(ye)”號飛越(yue)的(de)是名為“天涯(ya)海角”(Ultima Thule)的(de)小行星,與地球的(de)距離超過64億公里。
飛行速度3.1萬英里每小時(shi)(4.99萬公里每小時(shi))。
位于冥(ming)王星附近時的(de)功率:228瓦特
位于冥王星時數(shu)據傳輸率:768bps
耗(hao)資:7億美元,發射(she)過程耗(hao)資5.5億美元
尺寸規格:長約2.1米(mi),最寬處僅2.7米(mi)。
發(fa)射(she)時(shi)重量(liang):478千克
動力:10.9千(qian)克的钚放(fang)射性衰變提(ti)供(gong)能源。
發電機:同位素溫差發電機(10.9千(qian)克钚(bu)內置)。
全(quan)艘探測(ce)(ce)船(chuan)(chuan)(chuan)包(bao)括(kuo)推進劑在內,重約(yue)450公斤(一千磅)核能發電機是由美國能源部提供保溫(wen)瓶(ping)式設計的(de)(de)(de)機艙(cang),確保所有(you)儀器(qi)機械可以(yi)在安全(quan)的(de)(de)(de)環境中工(gong)作。首次使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)船(chuan)(chuan)(chuan)載再生測(ce)(ce)距存儲器(qi),將多獲(huo)取三十(shi)dB的(de)(de)(de)數據使(shi)用(yong)八種不同的(de)(de)(de)識別信號(hao),來顯示探測(ce)(ce)船(chuan)(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)健康狀態先進的(de)(de)(de)數碼接收器(qi)可以(yi)節(jie)省60%耗電量裝備有(you)三維立體(ti)相位(wei)(wei)及陀螺儀利用(yong)十(shi)六(liu)個噴嘴來控制船(chuan)(chuan)(chuan)身位(wei)(wei)置(zhi),以(yi)便修正航(hang)(hang)道、觀察(cha)目標、和進行速度調整。改變方(fang)向接近柯伊伯帶(dai)(dai)天體(ti)。使(shi)用(yong)改良的(de)(de)(de)“冬(dong)眠”裝置(zhi),可以(yi)節(jie)省寶貴的(de)(de)(de)燃料(liao)包(bao)括(kuo)核能電池其他主(zhu)要輔助儀器(qi)包(bao)括(kuo)有(you):星(xing)蹤導航(hang)(hang)儀及資(zi)料(liao)數據記錄器(qi)等攜(xie)帶(dai)(dai)有(you)冥(ming)(ming)王星(xing)發現(xian)人克萊德(de)·湯博(bo)(Clyde William Tombaugh)的(de)(de)(de)部分骨灰,一件是美國國旗(qi),另一件是一張CD,CD上(shang)刻有(you)曾在“飛向冥(ming)(ming)王星(xing)”網(wang)站上(shang)將近45萬簽名的(de)(de)(de)網(wang)友(you)姓(xing)名。
高清晰(xi)度(du)彩色(se)(se)地(di)圖和(he)冥王(wang)星及(ji)其冥衛一(yi)(yi)(卡(ka)戎)表(biao)面(mian)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)設備(Ralph)。該設備主(zhu)要由多譜(pu)線可(ke)(ke)見光(guang)(guang)(guang)成(cheng)(cheng)像相(xiang)機(ji)(MVIC)和(he)線性標準成(cheng)(cheng)像光(guang)(guang)(guang)譜(pu)陣列(LEISA)組成(cheng)(cheng)。MVIC在可(ke)(ke)見光(guang)(guang)(guang)范圍內工作,它有(you)四(si)個(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)濾光(guang)(guang)(guang)器。一(yi)(yi)個(ge)用(yong)來測(ce)量分(fen)(fen)(fen)(fen)布于表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)甲(jia)烷霜(shuang),其它的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)別(bie)覆(fu)蓋藍、紅(hong)(hong)和(he)近紅(hong)(hong)外(wai)等光(guang)(guang)(guang)譜(pu)區域。此外(wai),還有(you)兩(liang)個(ge)全色(se)(se)濾光(guang)(guang)(guang)器,當測(ce)量發微光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)遙遠物(wu)體時(shi),可(ke)(ke)讓所有(you)可(ke)(ke)見光(guang)(guang)(guang)通過,從而最(zui)大限(xian)度(du)地(di)增加儀(yi)器的(de)(de)(de)敏(min)感性。從濾光(guang)(guang)(guang)器穿過的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)線均被聚焦到(dao)一(yi)(yi)個(ge)電偶合器件上通過該相(xiang)機(ji)可(ke)(ke)產生(sheng)彩色(se)(se)地(di)圖。LEISA利用(yong)熱輻射(she)在紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)范圍內工作它可(ke)(ke)像棱鏡一(yi)(yi)樣使不同(tong)波長的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)按不同(tong)比率(lv)彎曲(qu),這樣就可(ke)(ke)以分(fen)(fen)(fen)(fen)別(bie)對每種光(guang)(guang)(guang)進(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)析。根據量子(zi)物(wu)理,不同(tong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)輻射(she)和(he)吸收不同(tong)波長的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang),因(yin)此,對光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)進(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)析,就可(ke)(ke)以鑒別(bie)不同(tong)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)。它將用(yong)于描繪冥王(wang)星表(biao)面(mian)甲(jia)烷霜(shuang)、氮(dan)、一(yi)(yi)氧化碳、水及(ji)冥衛一(yi)(yi)表(biao)面(mian)水冰的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)布情況。
放射(she)性實驗儀器(qi)(REX)。它由一(yi)小塊集成(cheng)(cheng)(cheng)到(dao)探(tan)測(ce)(ce)器(qi)通(tong)信(xin)系(xi)統(tong)中的(de)(de)含(han)先進電(dian)子設備的(de)(de)印刷線路板構(gou)成(cheng)(cheng)(cheng),探(tan)測(ce)(ce)器(qi)向(xiang)地(di)球傳輸科學數(shu)據等(deng)所有電(dian)信(xin)聯系(xi)均通(tong)過它來(lai)完成(cheng)(cheng)(cheng),對(dui)探(tan)測(ce)(ce)任(ren)務能否成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)關(guan)系(xi)重大(da)。當探(tan)測(ce)(ce)器(qi)飛臨冥(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)時(shi)(shi)(shi),它上面的(de)(de)83英寸(cun)的(de)(de)無線電(dian)天線將指向(xiang)地(di)球。美(mei)國宇航(hang)局功(gong)能強大(da)的(de)(de)深空網絡無線電(dian)發射(she)機同時(shi)(shi)(shi)對(dui)準新視野探(tan)測(ce)(ce)器(qi)并向(xiang)其發出信(xin)號(hao)。當探(tan)測(ce)(ce)器(qi)飛到(dao)冥(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)背面,冥(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)將使無線電(dian)波產生彎曲,彎曲程(cheng)度依氣(qi)體分(fen)子的(de)(de)平均重量(liang)和大(da)氣(qi)溫(wen)度而(er)定。此(ci)時(shi)(shi)(shi),該(gai)儀器(qi)將記錄(lu)到(dao)的(de)(de)無線電(dian)波數(shu)據發送(song)回地(di)球進行分(fen)析。該(gai)儀器(qi)還有一(yi)種輻(fu)射(she)線測(ce)(ce)定模式,可測(ce)(ce)量(liang)冥(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)本身微弱(ruo)的(de)(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)。當這種輻(fu)射(she)線測(ce)(ce)定在探(tan)測(ce)(ce)器(qi)飛過冥(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)后回望時(shi)(shi)(shi),可準確(que)測(ce)(ce)定冥(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)夜間溫(wen)度。
紫外線成(cheng)像(xiang)光譜(pu)儀(yi)(Alice)。它用來探測冥王星大氣(qi)構成(cheng),不(bu)(bu)僅可以(yi)像(xiang)棱(leng)鏡一樣將不(bu)(bu)同(tong)組分(fen)(fen)發(fa)出的光分(fen)(fen)別開來,而且能形成(cheng)不(bu)(bu)同(tong)波(bo)長探測物的影像(xiang)。
遠(yuan)程勘測(ce)成像儀(LORRI)。由(you)一個(ge)20.8厘(li)米孔徑望遠(yuan)鏡組成,能將(jiang)可見光(guang)匯聚(ju)到電(dian)偶合器(qi)件上,產(chan)生高空間分辨率圖(tu)像。當(dang)探(tan)測(ce)器(qi)到達距(ju)冥王(wang)星最近點時,將(jiang)由(you)它拍攝高解析(xi)度圖(tu)像。
太陽風分析(xi)儀(SWAP)。可用來(lai)測量(liang)冥(ming)王星附(fu)近來(lai)自(zi)太陽風的帶(dai)電粒子(zi),以決(jue)定(ding)這顆(ke)行星是否(fou)有(you)磁場圈(quan)及其大(da)氣逃(tao)逸速度。
高能粒子頻(pin)譜(pu)儀(PEPSSI)。可用(yong)來尋找從冥(ming)王星大(da)氣中逃(tao)逸的中性原(yuan)子。這些原(yuan)子逃(tao)逸后即(ji)與太陽(yang)風作(zuo)用(yong)變為(wei)帶電粒子。
塵(chen)埃計數器(qi)(SDC)。它將(jiang)沿軌(gui)道測量(liang)由彗(hui)星(xing)(xing)(xing)脫(tuo)落物和柯伊伯帶天體(ti)相互碰(peng)撞產生的(de)(de)(de)塵(chen)埃粒子大(da)小,其中包括從未取樣(yang)的(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)際空間。這些儀器(qi)將(jiang)在“新地平線”飛臨(lin)冥王星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)過程(cheng)中,為這顆(ke)遙(yao)遠的(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)球(qiu)描繪(hui)出(chu)一幅全(quan)新的(de)(de)(de)圖像。
新地平線號探(tan)測(ce)船的動力(li)皆來(lai)自一(yi)臺(tai)核能(neng)(neng)(neng)電(dian)池,這臺(tai)發(fa)電(dian)機(ji)利(li)用(yong)放(fang)射性同(tong)位素二氧(yang)化钚自然衰(shuai)變時所釋放(fang)出來(lai)的熱,以熱電(dian)偶(ou)形(xing)式發(fa)電(dian)。由(you)于冥王星(xing)距(ju)離太陽太遠(yuan),陽光由(you)太陽去到冥王星(xing)需要四小時,在(zai)冥王星(xing)附(fu)近能(neng)(neng)(neng)接(jie)受的太陽能(neng)(neng)(neng)只及地球千分(fen)之一(yi),探(tan)測(ce)船無法利(li)用(yong)太陽能(neng)(neng)(neng)產生充夠(gou)的能(neng)(neng)(neng)量供活動所需,因此核能(neng)(neng)(neng)電(dian)池是唯(wei)一(yi)的選擇。其實,所有外空間探(tan)測(ce)器都采用(yong)相同(tong)的設計(ji),包括“卡西尼號”探(tan)測(ce)船。
探(tan)(tan)測(ce)船(chuan)(chuan)有(you)(you)一(yi)臺(tai)引擎(qing)提供轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)動力,用以調節探(tan)(tan)測(ce)船(chuan)(chuan)相位(wei),在差不多十(shi)年(nian)多航行(xing)時(shi)(shi)間之(zhi)(zhi)間,可(ke)(ke)以修(xiu)正飛(fei)向(xiang)冥(ming)王(wang)(wang)(wang)星的軌道。當(dang)探(tan)(tan)測(ce)船(chuan)(chuan)接近冥(ming)王(wang)(wang)(wang)星時(shi)(shi),要調校(xiao)船(chuan)(chuan)身以便所(suo)(suo)有(you)(you)探(tan)(tan)測(ce)儀指向(xiang)冥(ming)王(wang)(wang)(wang)星。當(dang)飛(fei)越(yue)過冥(ming)王(wang)(wang)(wang)星之(zhi)(zhi)后,又要調校(xiao)船(chuan)(chuan)身以便觀(guan)察卡戎,待(dai)完成(cheng)探(tan)(tan)測(ce)后,又要再轉(zhuan)(zhuan)校(xiao)船(chuan)(chuan)身,使(shi)高增益天(tian)線(xian)指向(xiang)地球(qiu),將收集到(dao)的數據送回地球(qiu)。這個設計(ji)是由(you)于預算所(suo)(suo)限(xian),“新視(shi)野”探(tan)(tan)測(ce)船(chuan)(chuan)不可(ke)(ke)以像它(ta)的前(qian)輩“旅(lv)行(xing)者(zhe)”一(yi)、二號一(yi)樣(yang),使(shi)用旋轉(zhuan)(zhuan)式平臺(tai),可(ke)(ke)以較(jiao)簡單(dan)的執行(xing)指令(ling),而只能(neng)以調節船(chuan)(chuan)身相位(wei)這個較(jiao)復雜方(fang)法來完成(cheng)任務(wu)。
“新(xin)地(di)平線(xian)(xian)”探測船(chuan)安(an)裝了一只(zhi)直(zhi)徑2.1米(83英吋)的(de)高(gao)(gao)增益天(tian)線(xian)(xian),能夠與(yu)地(di)球的(de)深空網(wang)絡(luo)保持聯(lian)系,接收(shou)來自地(di)球的(de)指令,以及(ji)將收(shou)集得到的(de)科學資料輸送回去(qu)地(di)球。另外安(an)裝在高(gao)(gao)增益天(tian)線(xian)(xian)正上方的(de)是低增益天(tian)線(xian)(xian),是高(gao)(gao)增益天(tian)線(xian)(xian)的(de)后備,以備不時之(zhi)(zhi)須(xu)。高(gao)(gao)增益天(tian)線(xian)(xian)有兩條(tiao)頻(pin)帶收(shou)發(fa)訊(xun)號(hao),頻(pin)譜寬闊,上傳下載(zai)速度高(gao)(gao),相比之(zhi)(zhi)下,低增益天(tian)線(xian)(xian)只(zhi)有一條(tiao)窄(zhai)頻(pin)帶,效率(lv)較低,但是在緊急情況(kuang)之(zhi)(zhi)下,可以頂替高(gao)(gao)增益天(tian)線(xian)(xian)的(de)工作。
“新地(di)平線號”冥王星探測(ce)(ce)器(qi)以美國(guo)宇宙神-V551型(Altas-V551)火箭攜帶,在(zai)美國(guo)佛(fo)羅里(li)達(da)州卡納(na)維拉爾角的空軍基地(di)41號發(fa)射臺發(fa)射,將(jiang)探測(ce)(ce)器(qi)推出(chu)外太空,再由半人馬(ma)座(Centaur)火箭送入(ru)繞(rao)地(di)軌道,最后由星-48B型(STAR 48B)固(gu)體燃料火箭沖(chong)出(chu)地(di)球引(yin)力,飛向冥王星。
(發射初(chu)始(shi)速(su)度為每小(xiao)時(shi)59384公里),它飛越月亮(liang)繞地(di)球軌道不(bu)用九(jiu)個小(xiao)時(shi),到(dao)達(da)木星(xing)引力區只(zhi)須13個月時(shi)間(jian),相(xiang)對1960年代“阿波(bo)羅”登月任務相(xiang)同(tong)航程要飛行三(san)天時(shi)間(jian),“伽利略號”飛抵木星(xing)亦需四年時(shi)間(jian)而(er)言,“新(xin)地(di)平(ping)線(xian)號”航速(su)可謂十分驚人。
有效載(zai)荷:7臺儀(yi)器(qi)。Ralph,由多光譜(pu)(pu)可見光成像(xiang)相機和(he)線性標準(zhun)成像(xiang)光譜(pu)(pu)陣(LEISA)組成的(de)6cm口徑(jing)望遠鏡;Alice,紫外線成像(xiang)光譜(pu)(pu)儀(yi);LORRI,遠程勘探成像(xiang)儀(yi),包(bao)含(han)一(yi)個20.8cm口徑(jing)望遠鏡和(he)一(yi)個CCD成像(xiang)儀(yi);SWAP,太陽風分析(xi)儀(yi),用來測量冥王星附(fu)近太陽風帶(dai)電粒子(zi);PEPSSI,高能粒子(zi)頻譜(pu)(pu)儀(yi),用來發(fa)現中性原子(zi);SDC,塵埃計數器(qi)。REX,無線電科學儀(yi)器(qi),功能同微波輻射計,掩星實驗時還可以記(ji)錄接(jie)收的(de)深空網上行光譜(pu)(pu)。
在新地平線(xian)號冥王星之旅(lv)的(de)最后8年(nian)時間里,工作(zuo)人(ren)員(yuan)會對(dui)整個探測器及其所攜帶的(de)儀器進行檢查和調(diao)試,修正它的(de)飛行軌道,并為接近冥王星做(zuo)準備。
2012年10月(yue)16日,隨著(zhu)工(gong)(gong)作小組透過(guo)哈勃(bo)空間(jian)望(wang)遠鏡發(fa)現冥王(wang)星(xing)的兩個新(xin)衛(wei)星(xing)和眾多星(xing)體(ti)碎(sui)片(pian),新(xin)地(di)(di)平線號團隊發(fa)表了一篇文章,指新(xin)地(di)(di)平線號在(zai)飛越(yue)冥王(wang)星(xing)的時候,有可能毀于冥王(wang)星(xing)衛(wei)星(xing)軌道中的星(xing)體(ti)碎(sui)片(pian),所以工(gong)(gong)作小組在(zai)研究是否(fou)要改變新(xin)地(di)(di)平線號的軌道,去避免(mian)和這些碎(sui)片(pian)碰撞,保護新(xin)地(di)(di)平線號。
美國宇(yu)航(hang)局“新視(shi)野(ye)”號探(tan)測器(qi)將在(zai)(zai)兩(liang)個月后抵達冥(ming)(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)軌道(dao),美國宇(yu)航(hang)局的科學家(jia)正在(zai)(zai)通過探(tan)測器(qi)上(shang)的遠程(cheng)偵(zhen)察相(xiang)機(ji)系統觀測冥(ming)(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)系統是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)(zai)未發現的衛星(xing)(xing)或者環結(jie)構。因為探(tan)測器(qi)將在(zai)(zai)近(jin)距離與冥(ming)(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)擦肩而過,如(ru)果我們(men)(men)沒有發現存(cun)在(zai)(zai)的碎片環,那么探(tan)測器(qi)可能(neng)撞上(shang)并(bing)報廢。“新視(shi)野(ye)”號第一次飛掠的時間為7月14日,來自(zi)探(tan)測器(qi)任務小組(zu)的消息,我們(men)(men)每周(zhou)都會動用遠程(cheng)偵(zhen)察相(xiang)機(ji)對冥(ming)(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)進行觀測,隨著距離的不(bu)斷(duan)接近(jin),我們(men)(men)會徹底(di)查明冥(ming)(ming)王(wang)(wang)星(xing)(xing)周(zhou)圍是(shi)否(fou)還有未發現的天(tian)體(ti)。
科羅拉(la)多(duo)州博(bo)爾(er)德西南研究所的(de)科學家艾倫-斯特恩是探測(ce)器(qi)的(de)主要研究人員,他認為(wei)如果(guo)我們將好奇號進入火星(xing)大氣(qi)層(ceng)稱為(wei)恐怖的(de)七分鐘,那么冥王星(xing)任務則可稱為(wei)具有懸念的(de)七周。在(zai)接下來的(de)時間里,我們將不(bu)斷(duan)觀測(ce)冥王星(xing)周圍的(de)軌道,確定是否有未發現的(de)衛星(xing)或者(zhe)碎片(pian)環。
2015年7月14日,美(mei)國太空總署(shu)(NASA)冥王(wang)星(xing)探測器(qi)“新地平線號”(New Horizon)傳回一批迄今最清(qing)晰(xi)的冥王(wang)星(xing)照片,不僅發現(xian)一個綽號名為“鯨魚”(The Whale)的陰影區,更揭露冥王(wang)星(xing)表面出(chu)現(xian)一個心型。
這個(ge)“完美之心”的(de)(de)淺色(se)光影,橫跨約2000公(gong)里。而在旁有(you)一個(ge)顏色(se)較深的(de)(de)光影區,被(bei)科(ke)學家(jia)稱(cheng)為“鯨魚”。此(ci)外,科(ke)學家(jia)早前亦從相片發現,冥王星兩極特別(bie)明亮(liang),或許有(you)氮冰覆(fu)蓋。
"心形暗斑(ban)"被命名(ming)湯博(bo)斑(ban),它的(de)(de)發現(xian)者的(de)(de)名(ming)字,是一片由液化氮冷凍組成的(de)(de)冰原。
“新(xin)地(di)(di)平線”探測(ce)船二(er)號(hao)(hao)計(ji)(ji)(ji)劃(hua),是原計(ji)(ji)(ji)劃(hua)的(de)(de)后(hou)備方案(an)。計(ji)(ji)(ji)劃(hua)利用(yong)相同的(de)(de)設計(ji)(ji)(ji),制造(zao)多一艘(sou)探測(ce)船,于2008年3月19日發射離開地(di)(di)球,2009年8月12日飛(fei)越(yue)木星,2015年10月7日再飛(fei)越(yue)天王星,于2020年9月15日飛(fei)抵1999TC36,一顆(ke)位于離地(di)(di)球三(san)十一個天文單位的(de)(de)柯(ke)伊伯(bo)(bo)帶(dai)天體。TC36體積龐(pang)大(da),比起任何(he)一顆(ke)“新(xin)視(shi)野(ye)(ye)”一號(hao)(hao)所能(neng)經過造(zao)訪的(de)(de)柯(ke)伊伯(bo)(bo)帶(dai)天體,TC36都(dou)巨大(da)十倍(bei),就(jiu)算連(lian)它的(de)(de)月亮也(ye)大(da)過其它柯(ke)伊伯(bo)(bo)帶(dai)天體兩(liang)至三(san)倍(bei)以上,甚(shen)俱科(ke)學探測(ce)價值。“新(xin)視(shi)野(ye)(ye)”二(er)號(hao)(hao)飛(fei)越(yue)TC36之(zhi)后(hou),還可(ke)以觀察多一至兩(liang)顆(ke)體積較小(xiao)的(de)(de)柯(ke)伊伯(bo)(bo)帶(dai)天體。“新(xin)視(shi)野(ye)(ye)”二(er)號(hao)(hao)如能(neng)按計(ji)(ji)(ji)劃(hua)順利起航,就(jiu)可(ke)確保整(zheng)個“新(xin)視(shi)野(ye)(ye)”計(ji)(ji)(ji)劃(hua),肯(ken)定可(ke)以獲(huo)得豐盛的(de)(de)成果。
“新地平(ping)線”探(tan)測船二(er)(er)號(hao)計(ji)(ji)劃吸引之處在于:一趟巡行(xing)就能(neng)探(tan)訪多個(ge)星體,如錯過(guo)(guo)今(jin)次(ci)機會(hui),下次(ci)天(tian)王(wang)星—柯伊伯帶天(tian)體巡航要等到2050年才能(neng)起(qi)行(xing)。而(er)且(qie)因探(tan)測船是利用現成設(she)計(ji)(ji),省(sheng)卻(que)大量研究(jiu)經費(fei)及所須時間(jian)。計(ji)(ji)劃現尚在討論階(jie)段,有待美(mei)國太空署批準;美(mei)國國會(hui)已於(wu)2004年9月下旬,追(zhui)加撥款以作計(ji)(ji)劃之可行(xing)性研究(jiu)。如計(ji)(ji)劃成功獲(huo)得通過(guo)(guo),除了首(shou)次(ci)探(tan)索1999 TC36之外,還將成為繼(ji)1986年旅行(xing)者二(er)(er)號(hao),人類30年后第(di)二(er)(er)次(ci)造訪天(tian)王(wang)星。
美國宇航局新視(shi)(shi)野號(hao)探測器已經成(cheng)功進行四(si)次機(ji)動,向柯伊伯帶天體2014 MU69前(qian)進。該天體距(ju)離冥王星10億(yi)英里,美國宇航局已經批準延長新視(shi)(shi)野號(hao)任務時間,探測器將在(zai)2019年1月前(qian)抵達2014 MU69天體。這(zhe)四(si)次機(ji)動是有史(shi)以來最(zui)遙(yao)遠的深空(kong)軌道修正,新視(shi)(shi)野號(hao)的星載計算(suan)機(ji)載入了(le)新的飛行程(cheng)序,過程(cheng)持續了(le)不到20分(fen)鐘。
新視野(ye)號探(tan)(tan)測器的運營方為約(yue)翰·霍普(pu)金斯大學應用物理(li)實驗室(APL),探(tan)(tan)測器接(jie)受(shou)到每秒57米的微(wei)調指(zhi)令,這(zhe)個(ge)(ge)操作可(ke)以讓新視野(ye)號在短(duan)短(duan)三年內接(jie)近2014 MU69天(tian)體。新視野(ye)號的項(xiang)目科(ke)學家科(ke)特(te)指(zhi)出,這(zhe)是一個(ge)(ge)令人振奮(fen)的時刻,探(tan)(tan)測器開啟了一次有趣的旅程。新視野(ye)號的任務(wu)延長(chang)計劃提案(an)中提到,探(tan)(tan)測器抵達2014 MU69天(tian)體后會在大約(yue)1.2萬公里的距(ju)離上掠過,對這(zhe)個(ge)(ge)遙遠的柯伊伯帶天(tian)體進行詳細觀測。
目(mu)前新視(shi)野(ye)(ye)號(hao)的(de)(de)(de)儀器一(yi)切(qie)正常(chang),根據監視(shi)數(shu)據,探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器非常(chang)健康,在2019年的(de)(de)(de)時候,我們(men)(men)(men)將遇到柯伊伯(bo)天(tian)體(ti)(ti),這(zhe)也(ye)是我們(men)(men)(men)第(di)一(yi)次(ci)對柯伊伯(bo)帶(dai)天(tian)體(ti)(ti)進(jin)行探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)。新視(shi)野(ye)(ye)號(hao)的(de)(de)(de)首席科(ke)(ke)學(xue)(xue)家(jia)艾(ai)倫-斯(si)特恩認為,柯伊伯(bo)帶(dai)上的(de)(de)(de)類似天(tian)體(ti)(ti)還有(you)(you)非常(chang)多,我們(men)(men)(men)選擇了飛行距離(li)足夠近,又具代(dai)表性的(de)(de)(de)天(tian)體(ti)(ti)。探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器的(de)(de)(de)系統制(zhi)導與控制(zhi)工程師加布-羅(luo)杰(jie)斯(si)認為變軌機動一(yi)切(qie)都非常(chang)完美,而且探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器的(de)(de)(de)指(zhi)向非常(chang)精確(que),變軌過程中(zhong),新視(shi)野(ye)(ye)號(hao)探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器距離(li)冥(ming)王(wang)(wang)星大約(yue)1.35億英里,仍然處于傳輸數(shu)據的(de)(de)(de)階段。新視(shi)野(ye)(ye)號(hao)作(zuo)為美國宇(yu)航局新前沿計劃中(zhong)的(de)(de)(de)重要一(yi)員(yuan)將為我們(men)(men)(men)揭開冥(ming)王(wang)(wang)星系統之外(wai)的(de)(de)(de)天(tian)體(ti)(ti)面紗。約(yue)翰-霍普金(jin)斯(si)大學(xue)(xue)應用(yong)物(wu)理(li)實驗(yan)室科(ke)(ke)學(xue)(xue)家(jia)指(zhi)出(chu),探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器的(de)(de)(de)設(she)計、建造和運營由該物(wu)理(li)實驗(yan)室負責,科(ke)(ke)學(xue)(xue)家(jia)任(ren)務(wu)、有(you)(you)效(xiao)載荷的(de)(de)(de)操作(zuo)來自(zi)美國西南研究所(suo)。
旅行者(zhe)系列(lie)探測器(qi)讓我(wo)們(men)(men)第(di)一次(ci)接(jie)觸日光層之(zhi)外的(de)(de)星際空間,增加了(le)(le)我(wo)們(men)(men)對太陽系的(de)(de)理(li)解,但(dan)是“新視野(ye)”號(hao)(hao)探測器(qi)要抵達太陽系邊(bian)緣(yuan)仍然需要很長(chang)的(de)(de)時間,在此之(zhi)前“新視野(ye)”號(hao)(hao)會進入柯伊伯帶,尋找行星的(de)(de)起源之(zhi)謎。目前旅行者(zhe)1號(hao)(hao)比2號(hao)(hao)更快(kuai),它們(men)(men)都攜帶了(le)(le)代(dai)表人類文明的(de)(de)物件,比如金屬碟片等,“新視野(ye)”號(hao)(hao)甚至還攜帶了(le)(le)冥王星發現者(zhe)的(de)(de)骨灰。如果未來的(de)(de)人類有先進的(de)(de)星際航行技術,完全可(ke)能趕上并超越它們(men)(men)。
美國華盛頓NASA總部行星(xing)科學分部的(de)主管吉姆·格林(Jim Green):NASA對遙遠的(de)冥王星(xing)展開(kai)的(de)首次探(tan)測任務(wu),也將是(shi)全人類對我們太陽系中這個寒冷而又從未被探(tan)測過的(de)世界(jie)所(suo)作的(de)第(di)一次近距離探(tan)查。“新地平線”團隊工作非常努力,做好了進(jin)入第(di)一階段的(de)準備,表(biao)現(xian)毫無瑕疵。
新地(di)平線(xian)號首席研究(jiu)員、美國科羅拉(la)多(duo)州博爾德市西南研究(jiu)院的(de)艾倫·斯特(te)恩(en)(Alan Stern)說:從地(di)球出發抵達(da)首要探測目標(biao),新地(di)平線(xian)號探測器的(de)這(zhe)段旅程是(shi)所有航天器里最長的(de)。