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新地平线――冥王星坎坷之旅

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  为拯救冥王星探测计划,美国行星协会在写给美国国会的声明中指出:1433年,郑和的船队即将扬帆大西洋,明英宗朱祁镇将他们召回――中国失去了在哥伦布数十年前发现美洲新大陆的机会;而在二十一世纪的今天,我们是否又要由于目光短浅而失去另一次探索新疆界的良机?
  从上世纪六十年代起,短短数十年,人类的航天器几乎已经飞遍了太阳系的各个角落,通过对大行星、小行星、彗星、卫星的探测,绘制出了一幅生动多彩的太阳系全景图;然而,在这全家幅中,独缺遥远的冥王星及其卫星卡戎,和广阔的柯伊伯带,那里是一片几乎未经开垦的处女地。
  
  “柯伊伯快车”夭折
  
  早在上世纪八十年代末,科学家们就开始酝酿飞往冥王星的行星探测器;到了九十年代初,当柯伊伯带天体开始被拉连发现之后,科学家们就愈加认识到向冥王星-柯伊伯带发射探测器的重要性,美国航宇局制定了一个中等规模的计划,叫做冥王星-柯伊伯快车,由喷气推进实验室研究实施。由于预算吃紧,美国航宇局规定其花费不能超出五亿美元;可是喷气推进实验室发现预期开支很快就超过了八亿美元。于是,在2000年的秋季,航宇局取消了冥王星-柯伊伯快车计划。
  但冥王星却不等我们了,它正逐渐地远离太阳,吸收的热量越来越少,不到二三十年,整个大气就将“冻住”,沉降到表面,这对研究它非常不利;再加上冥王星年很长,到下次大气解冻,那就是二十三世纪!另外,就像我们的地球一样,冥王星和卡戎上也有极夜,我们到达的越晚,永久的黑夜也就越广泛地覆盖我们要探测的区域,会大大妨碍航天器的拍摄和探测。还有,如果在2006年1月,航天器还可以在经过木星的时候,借力加速。这是百年难得的良机,决不能延迟!
  美国航宇局取消了冥王星-柯伊伯快车计划,可是科学家们不会轻易让这个伟大的计划坐以待毙。卡尔・萨根创始的行星协会领导了一场轰轰烈烈的挽救冥王星计划的运动。最终美国航宇局表态,要求在大学、实验室等研究机构以及航空公司之间兑标,目标是在2020年飞抵冥王星完成科学探测,而且经费不超过五亿美元。
  
  “新地平线”出台
  
  去年11月,新地平线计划中标。新地平线的的整个费用预计是4.88亿美元,包括超过八千万的预算性储备。
  新地平线飞船计划于2006年发射,约一年后飞临木星,在飞越木星期间,对木星卫星系统和它的极光、大气、磁层进行集中研究。然后借助木星引力,被加速到每小时七万千米,直飞冥王星。在这漫长的过程里,新地平线将进入暂且的休眠状态,关闭不必要的仪器等,来降低仪器损坏的可能性且大大减少开销;而且它也时不时的向地球发回一些信号,并在一年中被唤醒五十天,以供地面控制人员检查飞船状况,让其为飞临冥王星做最后的准备;观测人员也将加紧寻找候选柯伊伯带天体,以供飞船飞过冥王星和卡戎后驾临。
  预计在2014年,在抵达冥王星一年以前,新地平线将睁开它锐利的“眼睛”,开始对冥王星-卡戎进行测量。刚开始,冥王星和卡戎将会是不能分辨的亮点;当飞船距离两星还有十六万千米时,照相机就可以开始绘制第一批地图。以后的三个月里,它将不断地拍摄照片,进行光谱测量。冥王星和卡戎的自转周期都是六个地球日,在与冥王星相遇(飞船与冥王星达到最近距离)的两个冥王星日之间,每隔半个冥王星日,科学家将完成一批地图的编绘和光谱测量,用于比较一个冥王星日中冥王星的地表变化――比例尺大概是48千米。
  然后就到了最为忙碌的时段了――在和冥王星相遇的半天前和半天后,飞船将探测冥王星大气层发出的紫外线辐射,并分别在绿、蓝、红和对甲烷霜敏感的特殊波段绘制清晰的地图。它还将绘制近红外光谱图,来给我们揭示冥王星和卡戎的地表组成,以及各个组分的分布和温度。飞船与冥王星相遇时将距离冥王星约9600千米,卡戎2.7万千米;在这最近的半小时之内,飞船将拍摄最为清晰的冥王星和卡戎“特写”,最清晰时能分辨冥王星上达六十米的地貌!
  当飞离冥王星-卡戎后,飞船将回视冥王星和卡戎最不阴暗的部分,观察大气中的雾,寻找环。同时它也将回视太阳和地球的无线电波发射器,测量日光和电波在冥王星大气中变化情况。而后,飞船将重新定位,飞向几个柯伊伯带天体,根据当时的具体情况,决定目标的多寡;而探测过程也类似冥王星,绘制的地图,从红外摄谱仪和四种波段的图中研究其构成,并研究是否有大气等等。
  
  “新地平线”前途未卜
  
  然而,不幸又发生了;刚刚诞生的新计划似乎又要被扼杀于襁褓之中。二月份,布什政府的2003财年预算中取消了拨给新地平线计划的1.22亿美元的拨款。理由是航宇局要发展新的、更快的核动力飞船。
  布什政府的这个决定引起轩然大波,科学家们坚决反对,因为正如前面所述,下个机会就得两个世纪后。最近,又有新消息称,美国国会将通过决议,支持新地平线计划,要求政府继续提供资金资助――坎坷的冥王星之旅似乎又重获生机。

  探索未知之谜的旅途没有尽头,挑战科学极限的攀登不应止步,人类进步的圣火也将永不熄灭,祝福新地平线吧!
  


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