宇航局的新視野號探測器到達罕見距離，與最遠的旅行者號遙遙相望

冥王星航天器即將跨越50天文單位的門檻。

宇航局新視野號航天器的渲染圖，它達到距離太陽50天文單位處（即日地距離的50倍），這一距離在歷史上僅有四個機械探測器到達過。為了慶祝這一里程碑式成就，新視野號將其相機對準了旅行者1號的方向——那是距離地球最為遙遠的航天器（黃圈標記處）。

(圖片來源：宇航局/約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室/西南研究院)

新視野號已經離家很遠、很遠。

在以創紀錄的速度從地球發射15年后，在成為有史以來第一個飛越冥王星的航天器6年后，宇航局的新視野號探測器即將到達一個里程碑式的距離——歷史上只有四個機械探測器越過了它。

新視野號將到達距離太陽50天文單位的地方——或日地距離的50倍，也就是46.5億英里（75億公里）。在這般遙遠的距離下，即便以光速傳輸，從新視野號發出的信號也需要超過6.5小時才能到達地球。

目的地冥王星：宇航局的新視野號任務圖片

“我只想到了任務的艱巨性，”科羅拉多州博爾德西南研究所的新視野號項目首席科學家阿蘭·斯特恩在接受網站“宇宙收集（collectSPACE）”采訪時說，“自旅行者號越過這一距離之后，一整代的人都沒有再到達過。我們的新視野號是目前唯一在外日光層和柯伊伯帶飛行的航天器。”

目前位于冥王星以外柯伊伯帶的宇航局的新視野號，只是到達過距離太陽50天文單位（即日地距離的50倍）的五個航天器中的一個，它仍在飛出太陽系的路上。 (圖片來源：宇航局/約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室/西南研究院)

遠在天邊

新視野號是目前距離地球第五遠的航天器。

先驅者10號于1972年發射，是第一個穿過小行星帶并飛越木星的探測器，于1990年9月22日到達50天文單位距離。2021年，它距離地球大約129天文單位距離。

它的姊妹探測器，先驅者11號，比它晚一年（即1991年）達到50天文單位距離。先驅者11號于1973年發射，它不僅飛越木星，還是第一個直接觀測土星的探測器。2021年，它距離地球約105天文單位距離。

宇航局于1977年9月5日發射旅行者1號探測器，比其姊妹探測器旅行者2號晚16天。旅行者1號觀測了木星和土星，而旅行者2號飛越了天王星和海王星。2021年，旅行者1號距離地球152天文單位，旅行者2號則在127天文單位處。雖然先驅者10號和先驅者11號多年前就停止了運行，但兩個旅行者號探測器彼時仍然活躍。科學家們預估，在2025年之后，旅行者1號會徹底和地球失去聯系，成為漂浮在宇宙中的一艘“流浪探測器”。

兩架先驅者號和兩架旅行者號如今都非常遙遠，它們都不是離新視野號最近的探測器。宇航局的朱諾號航天器，現在運行在繞木軌道上，是距離新視野號更近的探測器。

斯特恩說：“在非常遙遠的未來，新視野號將離其他探測器更遠，而更接近旅行者號和先鋒號，但永遠無法超過它們，因為那四個探測器中有三個的速度都比新視野號快。”

為了強調旅行者1號已經走了多遠，宇航局在1990年將探測器的相機轉向內太陽系，當時它距離地球大約40.11天文單位。由此產生的馬賽克照片，現在被稱為“全家福”——照片上有六顆行星：金星、地球、木星、土星、海王星和天王星，每個行星都只有幾個像素那么大。

在距離太陽50天文單位的地方，新視野號無法做到這一點。

斯特恩表示：“根據計算結果，如果我們對準太陽拍攝內太陽系全家福，新視野號的成像儀將會被燒毀，”他指出，即使在如此遠的距離，太陽對探測器的遠程勘測成像儀來說依舊太亮了，該成像儀是為拍攝冥王星的暗淡光線而校準的，“所以直到我們穿過柯伊伯帶的幾年之后，我們都不想這樣做。”

作為替代，斯特恩和他的團隊將新視野號成像儀指向旅行者1號，這是位于柯伊伯帶的探測器首次拍攝另一個更加遙遠的、正在穿越星際空間的探測器。

“當然，我們沒有真的看到旅行者1號，它的光芒太微弱了，但我們對星域進行了成像，”斯特恩告訴“宇宙收集”網站，“我們用相機看了看最遠的探測器所在的地方，從我們在柯伊伯帶的探測器拍攝了那片星域的照片。對我來說，那種美令人神往，盡管它只是一張遍布星星的照片。”

“這既是對執行星際探索先鋒任務的旅行者號的敬意，也表明我們現在的工作。”

旅行者號40周年：宇航局史詩般的“巡視”任務中的40張照片

為了紀念達到50天文單位處，宇航局的新視野號將其相機指向旅行者1號的方向（黃色圓圈標記處）。在拍攝這張圖片時（2021年），在距離新視野號約100天文單位的地方，旅行者1號光亮太過微弱，無法分辨。 (圖片來源：宇航局/約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室/西南研究院)

翻山越嶺

到達距太陽50天文單位處不僅僅是一個整數距離里程碑，還意味著新視野號現在所做的一切都超過了其設計時的預期壽命。

斯特恩解釋道：“當你設計一個航天器時，你需要做的第一件事就是設置必要條件，其中必須設定的一個就是航天器的最遠運行距離。如今我們在設計時總是留有余地，以便能做得更好。但我們必須有一些目標，如果我們越過那條目標線，就可以宣布勝利——航天器完成了它的設計目標。”

“那條目標線就50天文單位。”

新視野號在2015年7月第一次飛過冥王星，并且第一次近距離觀察這顆天體及其衛星，當時航天器距離太陽39.2天文單位。隨后，在2019年元旦，新視野號進行了歷史上最遠的飛越（到2021年為止），在距離太陽43.4天文單位處對一個小型柯伊伯帶天體（“阿羅科斯”）進行了第一次近距離觀測。

“我們仍在不斷獲取那次飛越中的數據。另外，在我們飛越柯伊伯帶的同時，我們還在做另外三件事：研究日光層環境、等離子體、星際塵埃和氣體；研究其他柯伊伯帶天體，其中的30多個我們已經知曉，通過無法從地球或任何其他航天器實現的方式進行了觀測；我們還使用位于夏威夷的斯巴魯望遠鏡（亦稱昴星望遠鏡，是世界上最大的望遠鏡之一），來尋找新的柯伊伯帶天體進行研究。我們希望能找到一個新的飛越目標，因為新視野號仍有燃料，所以能夠再進行另一次飛越。”

科學家團隊希望能在新視野號能量耗盡之前找到另一個飛越目標。盡管它從一個核電池（放射性同位素熱發電機，英文簡稱RTG）中獲取電力，但它的钚電源每十年就會少產生33瓦的電力。到21世紀30年代末，當新視野號大約抵達太陽100AU的位置時，它可能會因為電力不足而停止運行。

即使新視野號不能到達100AU，斯特恩也對這項任務已經經歷的部分印象深刻，團隊所取得的成就更是讓他記憶猶新。

“旅行者號的團隊有450人，新視野號則是大約50人，大約是小10倍的規模，”

“當我想到我們的團隊在這15年里僅用一個航天器、在沒有備份的情況下所取得的成就：一路走來，第一次研究冥王星，第一次研究柯伊伯帶，現在又越過了50天文單位的里程碑，那可是設計它時規劃的最遠航行距離。這對我來說簡直就像科幻小說，”斯特恩表示，“我不得不掐自己一下才能相信事實，這群人居然能夠做到這件事，它比生命的意義都大得多。”

BY:Robert Z. Pearlman

FY: 雨上蕭

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