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騰訊太空對話新視野號首席科學家阿蘭·斯特恩

騰訊太空對話新視野號首席科學家阿蘭·斯特恩



資料圖:美國宇航局新視野號項目首席科學家阿蘭·斯特恩(Alan Stern)

騰訊太空訊(桂林)11月5日,美國宇航局新視野號項目首席科學家阿蘭·斯特恩(Alan stern),在騰訊WE大會專訪上接受了騰訊太空記者提問,以下為問答的相關內容。

騰訊太空對話新視野號首席科學家阿蘭·斯特恩



雖然最初誕生時,海衛一(左)與冥王星(右)同為柯伊伯帶成員,但經過數十億年各自演化,兩顆天體面貌已經天差地遠。

問題一:在新視野號抵達冥王星前,包括科學家在內的很多人認為,冥王星應該是與另一顆被海王星俘獲的柯伊伯帶天體「海衛一」(Triton)非常相似。但事實上,在新視野號揭曉冥王星面貌之後,我們發現這兩顆冰冷天體差異巨大,您認為造成它們巨大差異的原因是什麼?


阿蘭·斯特恩:很感謝,這是個非常好的問題。


海衛一,無論它的大小還是密度情況,都非常類似於冥王星,它在柯伊伯帶形成初期就誕生了。在1989年,旅行者二號飛掠海王星及其最大衛星海衛一時,我們發現了海衛一上壯觀的冰火山和複雜的表面結構。所以我們早先認為同屬柯伊伯帶天體的冥王星應該與其類似。


但是在新視野號抵達時,我們才發現冥王星與海衛一有著較大的差別。例如冥王星表面包含了各種不同類型的地質狀況,而且冥王星擁有五顆衛星,這是海衛一所沒有的。海衛一與冥王星在誕生後沿著不同的方向演化,可以說代表柯伊伯帶天體的不同類型,這有助於科學家對柯伊伯帶天體以冥王星與海衛一這兩種類別進行分類。

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新視野號飛掠柯伊伯帶小天體2014 MU69藝術想像圖


問題二:新視野號將在2019年1月拜訪另一顆柯伊伯帶天體「2014 MU69」,屆時新視野號距離該天體最近距離是多少?目前我們對「2014 MU69」的了解有多少?


阿蘭·斯特恩:直到2014年,我們都還沒有確認新視野號在冥王星之後下一個將要飛躍的目標。目前我們對2014MU69沒有太多了解,只知道它的軌道很遠,甚至比冥王星還要遠上15億公里。並且它的尺寸非常的小,它應該是柯伊伯帶天體殘留的物質塊。


在2019年1月,新視野號飛掠2014 MU69時,最近距離將只有3000至10000公里。這比新視野號距離冥王星最近距離的12500公里還要近,屆時我們將有機會獲得比冥王星精度更高的數據與圖片,並創造人類探測器拜訪過最遠距離天體的新紀錄,此前這一紀錄由旅行者2號創造,並且這一紀錄已保持了近三十年。

我們將探索這顆小天體的起源與演化過程,以及它的表面情況、地質情況,也會探測該天體周圍是否擁有大氣以及衛星。


問題三:在抵達「2014 MU69」之前,新視野號是處於休眠還是工作狀態?工作狀態都有哪些觀測任務?


阿蘭·斯特恩:在最近兩年,新視野號一直保持著清醒的狀態,不斷觀測周圍的空間環境,也包括觀測2014MU69的情況。同時為了節省燃料與電力,在抵達2014 MU69之前,新視野號將於2017年4月至2017年9月處於休眠狀態。

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2015年7月14日,阿蘭·斯特恩(左)舉著打著叉號的1990年代發行的「冥王星:尚未探索」郵票,慶賀新視野號成功飛掠冥王星。


問題四:在新視野號2006年發射後,NASA曾計劃發射另一艘相似的新視野2號飛掠天王星,這個計劃非常酷,但是後來取消了,取消的原因是什麼?


阿蘭·斯特恩:好問題。在建造新視野號時,當時還有大量多餘的配件和零部件,當時我們認為可以利用這些多餘的零部件建造第二艘新視野號,並能夠滿足非常好的科學探測目的,獲取足夠資料。但是後來因為NASA資金不足,就沒有能夠新建第二艘新視野號了。所以,這個機會就沒有了。


問題五:在2020年代中期,NASA下個十年旗艦級深空探測項目--木衛二飛越任務(Europa Multiple-Flyby Mission)結束後,NASA是否會實施遠日行星(Ice giant)的探測計劃,天王星與海王星任務NASA會優先哪一個?會有相應著陸它們衛星的計劃嗎?


阿蘭·斯特恩:這是個非常好的問題。


NASA在任何時間,都有上百個太空探索項目在進行。每次要選擇一個新的探測項目實施時,都要得到NASA的篩選,是否將該項目列入重點開發。


在木衛二飛越任務之後,下一輪由美國宇航局遴選的太空探索項目要等到2023年後才能確定。在此期間,行星科學界都會提出很多要求和建議,我們提出了天王星或海王星等遠日行星的探索意見,也包括拜訪一些小型柯伊伯帶天體、火星和金星取樣返回任務的建議。最終所有這些項目NASA都會進行對比,確定2023年哪個項目列入探索重點,並在2030年前開始實施。除此之外,NASA還有載人太空領域的探索項目,比如人類火星登陸計劃,這個計劃預計是2030年之後要實施的。

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在工作壽命終止前,新視野號(右)將無法超過旅行者號(左)2020年代停止工作前的飛行距離。


問題六:相比已經飛行了39年的旅行者姊妹號,同樣使用核電池RTG的新視野號工作壽命將是多久?


阿蘭·斯特恩:旅行者號與新視野號使用的都是核電池RTG,採用放射性元素鈈(Plutonium)進行核動力供電,所以這也是為什麼冥王星叫「Pluto」的原因。


雖然核動力燃料能夠維持很長時間的續航,鈈作為核電池燃料性能也非常好,但其提供的電力也是在隨著時間逐步衰減的。採用鈈這種核燃料作為能源,新視野號能夠從事更多的太空科學探索使命,至少可以讓新視野號工作20年。


問題七:旅行者姊妹號將在2020年代停止工作,屆時它們將傳回最後一批有用的科學數據。新視野號能否超越旅行者號失效前所能達到的最遠飛行距離,並發回太陽系邊緣更遠距離的空間環境有效信息?


阿蘭·斯特恩:事實上,我們並不期望新視野號在停止工作前的飛行距離超過旅行者號,相比較旅行者號攜帶了兩塊RTG核電池,新視野號只有一個,應該可以工作至少二十年的時間,但超過旅行者號停止工作前的飛行距離,這並不是我們當時研製新視野號所考慮的。


問題八:如果未來中美能夠在航天領域展開合作,您認為在深空探測領域,中美有哪些值得期待的合作項目?


阿蘭·斯特恩:我本人對這方面並不是專家,我們還是要等待下周的美國大選,大選之後可能中美之間會有這樣一些交流來確定。


騰訊太空:非常感謝阿蘭·斯特恩先生的解答。


阿蘭·斯特恩:非常高興參加騰訊WE大會,明天我會在大會上分享關於冥王星探測上的進展,而且也會跟大家講到,我們在做這些太空探索的時候,也面臨一些困難。同樣在全球來說,無論是兒童還是成年人,他們對外太空探索都是非常興奮、非常感興趣的。


今後能夠進一步進行外太空的研究和探索,對人類自身發展也是密切相關的。無論是從北美到歐洲、中國,我們未來都將面對太空探索大爆炸的發展階段,這會給全球經濟發展帶來新的希望。非常自豪的是,美國在這方面走在了前沿,我們希望中國未來也是。


謝謝各位!


冥王星之年——新視野號紀錄片




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