為什麼想要重返冥王星？

新視野號探測器飛掠冥王星是拍回的照片，色彩經過了增強處理。圖片來源：NASA

（譯/艾麥樂）2015年夏天，NASA小小的新視野號探測器從冥王星身旁飛速掠過，給我們帶來了這顆徘徊在太陽系邊緣小小星球的首批近距離影像。不到兩年後的今天，許多人開始覺得，僅僅飛掠冥王星一次還不夠。一批科學家主張，我們必須要重返冥王星——而且這一回，我們得把探測器送入環繞它的軌道。

4月24日，包括新視野號任務首席研究員阿蘭·斯特恩（Alan Stern）在內，數十位行星科學家在休斯敦齊聚一堂，討論冥王星的後續任務會是什麼樣的。按照斯特恩的說法，這場研討會從兩年前就開始籌備了，就從新視野號發回第一批冥王星的照片開始。那些照片揭示冥王星是一顆地質活躍的星球，有著廣袤的氮冰平原和高達3350米的高大山脈。依據新視野號拍到的照片和採集的數據，甚至有人推測在冥王星的地表之下潛藏著一片液態海洋，儘管那裡距離太陽足有59億千米。

「冥王星就是這樣令人驚嘆。」斯特恩說，「兩年了，這樣的說法時不時就會冒個泡泡，不只在新視野號團隊內部，在其他科學會議上也有耳聞——我們必須得回去。」

對於新視野號在冥王星上看到的所有一切，斯特恩和其他人都想得到更多的答案——他們說，最好的辦法就是派一艘軌道探測器前往冥王星。儘管新視野號的飛掠給科學家提供了迄今關於冥王星的最大一批數據，但新視野號只拍攝了這顆遙遠星球的半數表面。而且，飛掠冥王星只有一天的時間，探測器沒有看到冥王星如何隨時間發生變化 「如果派出一個軌道器，我們就能測繪這顆行星100%的地表，甚至那些完全處在陰影中的地形。」斯特恩說，「我們還能看到，隨著冥王星的自轉，事情會發生怎樣的變化。」

新視野號探測器的視效渲染圖。圖片來源：NASA

關於環繞冥王星的軌道探測器應該是什麼樣子，目前還沒有任何明確的規劃。這場研討會只不過意味著，科學家開始正式討論，在後續的探測任務中他們想做些什麼。但斯特恩和其他人設想，軌道器至少在要冥王星周圍環繞個3到4年展開探測，就像NASA的卡西尼號探測器一樣，後者過去13年來一直在環繞探測土星系統。卡西尼號沿著不同的軌道環繞土星運轉，通過近距離飛掠土星衛星的方式，藉助引力彈弓效應進入不同的探測軌道。藉助冥王星最大的衛星——冥衛一卡戎（Charon）（，未來的冥王星軌道探測器也可以完成同樣的事情，改變運行軌道去探訪冥王星更小也更奇怪的衛星，比如冥衛二尼克斯（Nix）和冥衛三許德拉（Hydra）。

新視野號在飛掠冥王星的過程中確實拍到了幾張這些小衛星的照片，但那都是從很遠的地方拍到的模糊影像。美國西南研究院新視野號任務的博士後研究員阿曼達·桑加里（Amanda Zangari）說，「我們試過給這些小衛星好好拍幾張照片，但我們只拍到了大概1幅影像，因為冥王星才是重中之重，也應該如此。當你有一艘軌道器在這個系統里環繞好幾年的時候，你才有機會花更久一點的時間來觀察它們。」

新視野號拍攝的冥衛二和冥衛三，圖像有些模糊。圖片來源：NASA

軌道探測器不止能夠更靠近冥王星的衛星，還有潛力更靠近冥王星本身。按照桑加里的說法，新視野號拍攝的最清晰冥王星影像，解析度大約是每像素70米。不過她說，軌道探測器能夠更加靠近冥王星的表面，影像解析度或許可以優於每像素9米。桑加里說，「這讓我們能夠看清冥王星表面超精細的細節，看見更小的隕擊坑。」

探測器還可以配備新視野號不曾攜帶的設備，比如能夠直接對大氣進行採樣的設備，或者幫助測定冥王星地表之下是否有液體存在的設備。此外，向冥王星表面發射紅外激光脈衝的設備，可以用來探測長期處於背陰面的那部分地表的高度差異。冥王星繞太陽一圈要花248年，這意味著它的一部分表面在很長一段時間裡都照不到陽光。激光設備可以用來探測這些因為被黑暗籠罩而難以看清的地方。

當然，與發一艘航天器高速掠過冥王星相比，將一枚探測器送入環繞冥王星的軌道要困難得多。這枚探測器必須攜帶額外的推進劑，在靠近冥王星系統的時候減慢自己的速度，這就要求探測器上配備比新視野號更大的推進劑罐。不過，斯特恩主張，軌道探測器可以配備離子推進器，就像NASA探測小行星帶的曙光號任務一樣，它的燃料效率遠遠高於使用化學燃燒的傳統空間推進方法。不僅如此，按照桑加里的說法，冥王星的軌道探測器還必須配備完全不同的通訊系統。新視野號飛掠的數據佔用了探測器的很大一部分內存，花了1年零3個月才把所有信息傳回地球。軌道探測器收集的數據會比新視野號多得多，任務團隊必須找到新的辦法，把所有這些信息及時傳回地球。

有機會再回到冥王星，仔細看看這樣的美景嗎？圖片來源：NASA

但是，冥王星軌道探測器面臨的最大挑戰或許是，如何跟其他行星探測方案競爭。太陽系是個很大、很熱鬧的地方，有太多熱門目的地是科學家想要去一探究竟的。人們談論著發射軌道探測器去環繞天王星和海王星，還有那些據推測擁有地下海洋的衛星。而NASA並沒有無限多的資金來資助人們提出的所有這些探測方案。斯特恩、桑加里和其他人現在所能做的，就是繼續細化他們的冥王星軌道器探測方案，為《行星科學十年調查》（Planetary Science Decadal Survey）作好準備。這份調查報告每10年發布一次，用以確定太陽系探索領域科學界最關注的優先項目。在NASA和美國國會決定哪些行星探測任務未來應該得到資助的時候，這份調查報告會起到參考指導的作用。

斯特恩說，《十年調查》還要再過3年才會發布。在此期間，他們會跟其他科學家繼續溝通他們關於冥王星軌道器的願望，希望能有更多專家認同重返冥王星是有必要的。「這只是一場討論的開始，並非終結。」斯特恩說，「我們沒有得到全部的答案，但重返冥王星已經當成是一件事情在辦了。」（編輯：Steed）

PS：所以，你支持重返冥王星嗎？

本文來自：果殼

作者：Loren Grush

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