2019年即將來(lái)臨，在這歡慶元旦之際，我們地球人將收到有史以來(lái)最遙遠(yuǎn)的新年問(wèn)候。

不，并不是外星人。送上這份最遙遠(yuǎn)問(wèn)候的，是NASA的新視野號(hào)（New Horizons）探測(cè)器，它將在新年當(dāng)天飛掠人類(lèi)迄今拜訪的最遠(yuǎn)天體—— “天涯海角”（Ultima Thule）。

這個(gè)故事的開(kāi)始要追溯到2006年，畢竟，“天涯海角”實(shí)在是太遠(yuǎn)了。

那一年的1月19日，新視野號(hào)探測(cè)器從地球發(fā)射升空，這是繼先驅(qū)者10號(hào)和11號(hào)以及旅行者1號(hào)和2號(hào)之后，人類(lèi)歷史上又一個(gè)將會(huì)離開(kāi)太陽(yáng)系的探測(cè)器。

由于旅途遙遠(yuǎn)，因此起跑就需要沖刺，新視野號(hào)以16.26千米/秒的速度離開(kāi)地球，成為了有史以來(lái)最快逃逸地球的航天器。這個(gè)速度是普通地球人造衛(wèi)星的兩倍還要多。

如此急促地奔跑，新視野號(hào)究竟要去哪里？

“新視野號(hào)”要去的這個(gè)地方，被稱為柯依伯帶（Kuiper Belt）。這片區(qū)域從被發(fā)現(xiàn)至今，也不過(guò)才30年光陰，是一大片廣袤的未知世界。

早在100年前，人類(lèi)就對(duì)太陽(yáng)系外圍十分好奇。在當(dāng)時(shí)已知最為遙遠(yuǎn)的海王星軌道以外，人們長(zhǎng)期以來(lái)一直認(rèn)為，會(huì)有第九大行星隱藏在那里。

1930年，美國(guó)天文學(xué)家克萊德?湯博發(fā)現(xiàn)了冥王星。很快，冥王星被人們接受為太陽(yáng)系的第九大行星，因?yàn)樗_實(shí)位于海王星軌道以外。只不過(guò)，它的個(gè)頭實(shí)在太小，不太符合人們對(duì)第九大行星的預(yù)期。

上世紀(jì)50年代，天文學(xué)家杰拉德?柯依伯提出，冥王星應(yīng)該不是一個(gè)孤立的天體。在海王星軌道以外的那片區(qū)域，應(yīng)該還有許多其他的天體，而冥王星只是其中最亮的一個(gè)而已。不過(guò)，直到1992年，人們才發(fā)現(xiàn)了這片區(qū)域的第二顆天體。隨后，越來(lái)越多類(lèi)似的天體被人發(fā)現(xiàn)，柯伊伯的預(yù)言得到了證實(shí)。于是，人們將這一片區(qū)域稱之為柯伊伯帶。

2005年，作為九大行星之一的冥王星遇到了一個(gè)尷尬的局面。天文學(xué)家在柯伊伯帶發(fā)現(xiàn)了一顆當(dāng)時(shí)看起來(lái)比冥王星更大的天體。是承認(rèn)這個(gè)新天體的大行星地位，還是干脆把冥王星從大行星寶座上擼下來(lái)呢？2006年，國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)召開(kāi)大會(huì)，正式將冥王星降級(jí)為矮行星。

如今，人們已經(jīng)在柯伊伯帶發(fā)現(xiàn)了4顆矮行星，并估計(jì)柯依伯帶有百萬(wàn)級(jí)別的直徑超過(guò)100公里的矮行星。

我們知道，內(nèi)太陽(yáng)系主要是堅(jiān)硬的巖石天體（水星、金星、地球、火星、小行星帶），外太陽(yáng)系主要是氣態(tài)巨行星（木星、土星、天王星、海王星）。

而柯依伯帶，則是一個(gè)冰封的世界。那里充滿了類(lèi)似冥王星這樣的低溫冷凍星球，但人類(lèi)對(duì)這些冰雪世界幾乎一無(wú)所知。這些天體距離地球太遙遠(yuǎn)了，體積又太小了，從地球上很難發(fā)現(xiàn)它們，更別說(shuō)觀測(cè)它們的細(xì)節(jié)了。

好在，在冥王星降級(jí)之前，人類(lèi)已經(jīng)派出了一位使者去拜訪它，順便造訪它所在的柯伊伯帶。這位使者，就是我們的新視野號(hào)。

新視野號(hào)是沖著冥王星去的。

作為曾經(jīng)的九大行星之一，冥王星的知名度可謂家喻戶曉，成為柯伊伯帶的代言人也名副其實(shí)。雖然已經(jīng)降級(jí)為矮行星，但在直接圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的太陽(yáng)系天體里，冥王星仍然是迄今為止人類(lèi)已知的體積第九大的天體，自然也是柯伊伯帶目前發(fā)現(xiàn)的最大天體。

2007年2月28日，僅僅發(fā)射一年后，新視野號(hào)就抵達(dá)了木星。木星是新視野號(hào)此行中唯一的“加油站”。借助木星巨大的引力，新視野號(hào)通過(guò)引力彈弓加速，速度提升了40%。

然而，去柯伊伯帶的旅途實(shí)在是太遠(yuǎn)了。就算經(jīng)過(guò)了木星的加速，也仍然需要繼續(xù)飛行足足8年之久。

終于，2015年7月14日，新視野號(hào)抵達(dá)了冥王星，第一次向人類(lèi)揭示了這個(gè)冰封世界的眾多奧秘。除了那顆現(xiàn)在已經(jīng)家喻戶曉的“萌王心”以外，新視野號(hào)還發(fā)現(xiàn)冥王星有著持續(xù)至今的地質(zhì)活動(dòng)，有著地球一樣藍(lán)色的大氣層，甚至還有層層霧靄，并伴有翻飛的雪花。

突然之間，冥王星從一顆分辨不出太多細(xì)節(jié)的黯淡光點(diǎn)，變成了一顆讓人熟悉而又親切的活生生的星球。這些變化，全都要?dú)w功于新視野號(hào)長(zhǎng)達(dá)9年的太空飛行之后，對(duì)冥王星那一瞬間的擦身而過(guò)。

是的，新視野號(hào)沒(méi)能留在冥王星身邊。為了盡快飛抵冥王星，新視野號(hào)的速度被加到超快，快到停不下來(lái)。它無(wú)法進(jìn)入環(huán)繞冥王星的軌道，只能看它一眼之后跟它告別，一頭扎向柯伊伯帶中更為偏遠(yuǎn)的地帶。

原本，新視野號(hào)的故事到這里就該劃上句號(hào)了。當(dāng)然，老東家NASA是不會(huì)輕易就讓它退休的——既然還要深入柯伊伯帶，那不如發(fā)揮余熱去造訪新的目標(biāo)吧！

2015年8月28日，在新視野號(hào)結(jié)束對(duì)冥王星的探測(cè)之后，柯伊伯帶天體2014 MU69被選中為新視野號(hào)的下一個(gè)探索對(duì)象。

茫?？乱敛畮В瑸槭裁雌沁@一顆會(huì)被選中呢？

• 首先是科學(xué)家的目標(biāo)，他們要在柯依伯帶選擇一顆直徑在50~100千米的天體，這個(gè)條件很好滿足；

• 其次，這個(gè)天體的距離不能超過(guò)55個(gè)天文單位，也就是55倍太陽(yáng)到地球的距離，不然地球和新視野號(hào)之間的通訊信號(hào)就太弱了，這一條大家也沒(méi)問(wèn)題。
  

• 最重要的一條是，新視野號(hào)此時(shí)只有33千克的燃料了，能夠改變運(yùn)行方向的能力有限，最多只能調(diào)整角度不超過(guò)1°。
  

符合這些條件的柯伊伯帶天體，就只剩下了2014 MU69。事實(shí)上，這個(gè)目標(biāo)還是天文學(xué)家動(dòng)用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡專門(mén)搜尋才找到的。

于是，這顆幸運(yùn)兒將在2019年的新年里，匯聚全世界的目光。

2017年，NASA向全世界發(fā)出了2014 MU69的征名活動(dòng)，等到新視野號(hào)抵達(dá)這顆小行星后，將由國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)正式命名。

最終，來(lái)自地中海地區(qū)傳說(shuō)中Ultima Thule入選。這一名字相當(dāng)于古希臘和古羅馬傳說(shuō)中最北端的“天涯海角”，是比他們能到的最北端還要北的極寒領(lǐng)域。而新視野號(hào)的這個(gè)新目標(biāo)，也位于一個(gè)前所未知的遙遠(yuǎn)區(qū)域。

此前的天文觀測(cè)表明，這個(gè)目標(biāo)有可能是雙星系統(tǒng)，因此備選名字都有兩部分組成。如果是雙星，那么兩個(gè)天體將分別命名為Ultima和Thule，即“天涯”和“海角”。

預(yù)計(jì)在北京時(shí)間2019年1月1日13:33分，新視野號(hào)將到達(dá)距離“天涯海角”最近的時(shí)刻。此時(shí)，新視野號(hào)距離太陽(yáng)43.4個(gè)天文單位，是地球到太陽(yáng)距離的43.4倍，土星到太陽(yáng)距離的4倍，海王星到太陽(yáng)距離的1.5倍。“天涯海角”將成為人類(lèi)歷史上實(shí)地探索過(guò)的最遙遠(yuǎn)的一顆天體。

而新視野號(hào)距離“天涯海角”最近只有3500千米，這個(gè)距離只有地球半徑的一多半，比GPS和北斗等導(dǎo)航衛(wèi)星的高度還要近。

新視野號(hào)的形狀酷似一臺(tái)鋼琴，長(zhǎng)2.7米，寬2.1米，高0.76米。它的體重為478千克，在動(dòng)不動(dòng)就有幾噸重的衛(wèi)星和探測(cè)器中屬于小巧的身材。

輕便之余，新視野號(hào)還攜帶有1盎司（約28克）冥王星發(fā)現(xiàn)者湯博的骨灰。

由于新視野號(hào)的探測(cè)目標(biāo)離太陽(yáng)太遠(yuǎn)，通常的太陽(yáng)能板在那么遠(yuǎn)的位置上已經(jīng)無(wú)法提供可用的電力，因此新視野號(hào)自帶著核能電池。最外側(cè)類(lèi)似水輪的東西就是“新視野號(hào)”的能量來(lái)源——RTG熱核電池裝置，該核電池裝載有9.75千克的钚238。

• 新視野號(hào)距離地球如此遙遠(yuǎn)，又如何與地球通信呢？

答案在兩口“鍋”，也就是拋物面天線上。其中一口在新視野號(hào)上，拋物面天線直徑寬達(dá)2.1米。另一端在地球上，3口70米直徑的拋物面天線，將用于與新視野號(hào)溝通。

不過(guò)，在這么遙遠(yuǎn)的距離上，通信速率一直很低。飛掠冥王星時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速度就只有1 kb/s，通常只夠傳送文本信號(hào)，圖片等內(nèi)容需要等待很長(zhǎng)的時(shí)間。因此，新視野號(hào)在飛掠冥王星之后，花了一年多的時(shí)間，才將所有的數(shù)據(jù)發(fā)送到地球。

這次飛掠“天涯海角”，估計(jì)通信速率只會(huì)更低。想看到新視野號(hào)拍回的照片，恐怕要有足夠的耐心來(lái)等待才行。

新視野號(hào)此行一共攜帶了7款儀器，其中3款光學(xué)儀器，2款等離子體儀器，1款塵埃感應(yīng)器和1臺(tái)射電輻射儀。所以，除了照片以外，還有更多其他數(shù)據(jù)要排著隊(duì)慢慢傳回地球。

2019年元旦之后，新視野號(hào)將繼續(xù)遠(yuǎn)行，深入柯依伯帶。如果有可能，新視野號(hào)或許還會(huì)再“臨幸”下一顆柯伊伯帶天體。

大約2026年前后，在快要離開(kāi)柯依伯帶的時(shí)候，新視野號(hào)的燃料將幾乎耗盡，核電池的能量也不太夠用了，遙遠(yuǎn)的距離也使得聯(lián)系越來(lái)越困難。到時(shí)候，新視野號(hào)將會(huì)根據(jù)自己的身體狀況選擇退休時(shí)間。

不過(guò)，新視野號(hào)并不會(huì)因?yàn)橥诵菥屯Ｏ履_步，而是會(huì)繼續(xù)飛向深空。2038年的時(shí)候，新視野號(hào)將抵達(dá)如今旅行者2號(hào)的位置，離開(kāi)日球?qū)樱瑩肀请H空間。

在這之前，讓我們一起，坐等這份最遙遠(yuǎn)的2019新年祝福。

作者:  鸑鷟鹓鶵

編輯：Steed，東風(fēng)

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