宇宙探测深度解析（新视野号飞掠天涯海角）

2019年1月1日，人类在庆祝新年的时候也有了新见识，我们收到了来自太阳系边缘的问候——NASA“新视野”号（New Horizons）探测器将开始近距离观测距离地球64亿公里的柯伊伯带小天体“天涯海角”（Ultima Thule），并向地球传回相关数据。“新视野”号在新年第一天便飞掠人类探测史上最远天体，你是否也开始好奇今年还有哪些太空事件，跟着iWeekly一起来看一下吧。

穿越时空的探索

“天涯海角“（Ultima Thule）是个绰号，它的“学名”是2014MU69——一个运行轨道在冥王星外侧16亿公里处的柯伊伯带天体，因为靠近太阳系的边缘，所以得到了这个绰号。2014年，使用哈勃太空望远镜扫描柯伊伯带的天文学家发现了“天涯海角”。自此，科学家一直在努力寻找关于这个微小的、及其遥远的世界的更多信息。 柯伊伯带（Kuiper belt）是一个由多冰物质组成的甜甜圈形状区域，它是太阳系周围最神秘，也是最具科学吸引力的空间区域之一。由于这个区域距离太阳过于遥远，因此这些天体并没有夜空中的星星那般闪亮。

▲ “天涯海角”在柯伊伯带的位置。

柯伊伯带最大的意义是穿越上古时空，它由数十亿年前太阳系行星形成时残留下的碎片构成，这些碎片是太阳系诞生的化石记录者。几十年来，研究人员一直梦想着近距离观察这些碎片，探究太阳系的起源。“这是我们最容易接近的柯伊伯带天体，”新视野号任务的首席研究员艾伦·斯特恩（Alan Stern）说。“我们可以使用最少量的燃料来接近它，这样可以最大程度上节约我们的储备，这对于处理新视野号未来任何不可预见的行动至关重要。”

2019年1月1日，美国天体探测器“新视野”号（New Horizons）经过13年面向太阳系边缘的长途跋涉，终于靠近了柯伊伯带天体2014MU69，并将在接下来的24小时内，使用相机、探测器和扫描装置仔细观查这个微小世界的细节。随后这些发现将会被回传给地球，为科学家们提供有关太阳系早期历史的宝贵数据。

▲“天涯海角”的形状（上）、艺术家想象的“新视野”号与“天涯海角”的邂逅。

在新视野号的第一个数据下个月到达地球后，科学家们应该能对天涯海角的许多关键特性有更清楚的了解。不过，在获得总体图景之前，他们将面对一个漫长的等待时间——将“新视野”号获得的数据传回地球需要好几个月的时间，因为“新视野号”距离地球过于遥远以至于它的无线电信号极其微弱，这就意味着较低的数据传输速率——每秒1千比特。按照这个速度，需要一年多的时间我们才能准确了解对“天涯海角”的探测结果。

▲“新视野”号飞掠之前、期间和之后的活动。

“我们将在观测后从新视野号收获大约50千兆字节的信息，”斯特恩说。“我预计在2020年9月，我们就能收到关于天涯海角的所有信息。”“一旦我们获得了天涯海角的全部数据，我们就会开始考虑下一个目标，”斯特恩说。“新视野号拥有核能电池，可以提供未来20年的电力，因此它可以轻松地飞向其他天体。”斯特恩说：“我们准备弄清楚这个天体是由什么物质组成的？它的结构如何？是否拥有大气层和天体环？没人知道我们会发现什么。”迄今为止，2014MU69是人类遥控探索过的最遥远的物体。在完成这项极具历史意义的任务后，新视野号将沿着射手座所在方向进一步突入太空深处。

穿越星际的孤独行者：“新视野”号的探索经历

“新视野”号已经是个13岁的大孩子了。它于2006年1月从位于美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角（Cape Canaveral）发射，并于2007年2月飞越巨行星木星。在接下来的8年里，它背对太阳，向外飞向矮行星冥王星及其五个卫星——卡戎（Charon），斯提克斯（Styx），尼克斯（Nix），科波若斯（Kerberos）和许德拉（Hydra）。

2015年7月14日，“新视野”号跋涉了48亿公里的漫长旅程，飞到了冥王星及其卫星身边，并开始向地球发送数据。这些信息以光速传送，但仍需要四个多小时才能到达任务控制中心。这些资料改写了人类对冥王星的认知。

▲“新视野”号拍摄的冥王星。

许多人曾认为到冥王星及其卫星会是一个充斥着冰冷和死亡的地方。而事实与之相反，“新视野”号发现了许多地质活动的迹象以及最近冰川流过冥王星表面的证据。这个星球上有高耸的水冰山峰和广阔的、氮冰对流形成的平原（冥王星的心形区域），而卡戎的红棕色“帽子”则被发现由有机分子组成，这些有机分子可能是生命的重要组成部分。

冥王星还被发现拥一层富含氮的稀薄蓝色大气层。对于距离太阳如此遥远的距离而言，这颗行星以及它的卫星拥有令人惊讶的活力。“我们原来认为冥王星是一个简单的、不活跃的世界，但事实上它并不比地球或火星简单，”斯特恩说。“我们还发现它具有地质活性，这是我们没想到的。我们以为冥王星很久前就已经失去了地热能，但事实并非如此。”

2018年的太空大事件

NBCnews整理出了2018年的11个太空大事件，我们一起回顾浩瀚星空在过去的一年中带给我们的感动吧：

1、Return to Mars，回到火星。NASA的“洞察”号（InSight）着陆器于11月26日降落火星，进行为期两年的研究任务。上次降落火星的是2012年的好奇号火星车。

▲“洞察”号在火星上设置工具的模拟图。

2、Mysterious vistor，神秘访客。一个形似雪茄的物体Oumuamua，在太阳附近掠过。有人说它可能是一个外星人的太空船，因为外表看着确实像。

3、Space rock rendezvous，相遇太空岩石。NASA在2016年9月8日发射的OSIRIS-REx太空舱，在2018年12月3日靠上了一颗叫做贝努（Bennu）的小行星，并且在该小行星上面探测到了水，采集的样本将于2023年返回地球。

▲Osiris- Rex抵达小行星贝努。

4、Mighty booster debut，强大的助推器。今年2月6日，Elon Musk的SpaceX使用重型猎鹰助推器Falcon Heavy，将一辆红色的特斯拉跑车Roadster送到了太空。

5、Bon voyage, Voyager 2，旅行者2号，祝你一路平安。12月10日，旅行者2号宇宙飞船Voyager 2，离开了日光层（heliosphere，一个依靠太阳产生的粒子和磁场的保护气泡），进入了星际空间（interstellar space）。第一个进入星际空间的是NASA在1977年发射的旅行者1号Voyager 1，它在2012年进入星际空间。

6、Ice on the Moon，月亮上的冰。在月球的北极和南极探测到冰。

7、New planet hunter，行星猎手。4月18日，太空望远镜TESS通过SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空，用于寻找大约2000万颗恒星的轨道系外行星。

▲太空望远镜TESS通过SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空

8、Touch the sun，触摸太阳。8月12日，NASA发射了一个太阳探测器Parker Solar Probe，前往探索被称为日冕（Corona）的太阳大气的超热区域，日冕温度达2400华氏度。Corona让我想起了啤酒科罗娜，原来科罗娜是日冕的意思。

9、Underground lake on Mars，火星上的地下湖。依据欧洲航天局的火星快车太空舱（European Space Agency's Mars Express spacecraft）传回的火星南极的图像，意大利研究人员认为该地区的冰层下方约一英里处，存在着一个地下湖。

10、New era in human spaceflight，太空新时代。8月份，NASA宣布宇航员将乘坐波音和SpaceX制造的新胶囊（new capsule）飞往太空站。

11、Habitable Moon，宜居的月亮。这里的月亮指的是土卫二，Enceladus。科学家表示在土卫二上发现了复杂的有机分子。

即将与我们陆续见面的太空奇迹

新一轮的太空角力正在以全球混战、佛系演出的方式进行着。NASA在新年第一天拔得了2019年的头筹，接下来，我们会有一整年的奇迹事件可以期待。《福布斯》已经总结出了未来12个月的人类太空日程。

一月

1月3日，预计中国将尝试让嫦娥4号探测器在月球背面着陆。这是第一次到月球背面执行任务。

▲“嫦娥四号”月球车外观设计构型。

SpaceX公司计划在1月17日发射“Dragon 2”载人飞船，进行首次试飞，被称为为“Demonstration Mission 1”。但这次试飞不会有任何人类宇航员参与，但SpaceX希望在今年夏天发射第一艘载人飞船。

印度希望在1月31日发射着陆器和月球车“Chandrayaan-2”。它将在历史上首次尝试访问月球的南极。

二月

2月初，NASA的InSight着陆器将开始在火星表面钻探。它将向地下5米(16英尺)处部署传感器，来测量这颗红色星球内部的温度。

NASA的朱诺号宇宙飞船将于2019年2月12日、4月6日、5月29日、7月21日和9月11日五次近距离飞越木星。

▲朱诺号宇宙飞船。

2月13日，SpaceX Falcon 9火箭将搭载以色列太空公司(SpaceIL)制造的月球着陆器登陆月球。原本是被取消的谷歌月球XPRIZE的一部分，SpaceIL现在希望独自登上月球。

日本的隼鸟-2号宇宙飞船就会降落到小行星“龙宫”的表面，试图收集样本。

三月

波音公司将在3月的某个时候进行CST-100 Starliner的无人试飞，计划在8月进行首次载人试飞。

SpaceX计划在今年3月发射第二枚 Falcon重型火箭，为沙特阿拉伯发射Arabsat-6A号宇宙飞船。

四月

NASA的帕克太阳探测器将于4月4日再次接近太阳。之后，最接近太阳的时间是9月1日和12月26日。

▲帕克太阳探测器必须总是将隔热罩对准太阳。

马斯克表示，到今年4月，SpaceX将对其星际飞船进行一次试飞，计划有一天将人类送上火星。

五月

到2019年初，理查德·布兰森的维珍轨道（Virgin Orbit）公司计划向太空发射第一枚火箭。

同样在2019年初，第三枚“Falcon”重型火箭将发射，这一次将把各种军事和科学卫星送入轨道，其中包括NASA的一些卫星。

六月

我们还期待着在2019年上半年的某个时候，从Blue Origin起飞的首架载人飞船。

维珍银河公司在2018年12月13日首次飞往“太空”后，在进一步测试之后，很可能在2019年上半年带着第一批付费客户进入太空。

七月

7月20日，是阿波罗11号--人类首次登上月球--的50周年纪念日。

八月

NASA宇航员Bob Behnken和Doug Hurley将乘坐SpaceX的“船员龙”宇宙飞船，宇航员Eric Boe，Nicole Aunapu Mann和Chris Ferguson则将乘坐美国联合发射联盟Atlas V火箭驱动的波音公司Starliner CST-100宇宙飞船，尝试进入宇宙。。

九月

NASA的OSIRIS-Rex宇宙飞船将于9月着陆小行星贝努的表面，试图收集样本。它将在2023年带着这个样本返回地球。

十月

欧洲空间局将于10月15日至11月14日启动新的行星搜寻任务。它被称为CHEOPS（系外行星探测任务），它将寻找围绕太阳系附近明亮恒星运行的行星。

十一月

11月11日，从地球上看，水星将穿越太阳。

十二月

日本的“隼鸟2号”宇宙飞船将于12月离开小行星“龙宫”，并于2020年12月返回地球。

▲“隼鸟2号”宇宙飞船。

2019年底，预计中国将启动一项名为“嫦娥五号”的采样返回任务。目前还没有公布发射日期，但它可能为太空事业令人印象深刻的一年画上完满的句号。

图片来自网络

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