探测冥王星的「新視野號」

探测冥王星的「新視野號」

6-13-2020

 

2002年, 小布希總統為了要打反恐戰爭, 要求國会删減其它的預算。結果, NASA 才剛宣布探测冥王星的「新視野號」(New Horizon) 計劃, 也在删除清單中。

 

这項計劃早在1999年由美國西南研究院艾倫.斯特恩 (Alan Stern) 提出, 被 NASA 採納, 命名為冥王星-柯伊伯 (PKE) 方案。期間因為經費一再增加到了8億美金, 而被取消。後來經不起國內各界輿論压力, NASA 重新招標。艾倫团隊和約翰霍斯金大学合作, 採取許多省錢的手段, 最後预算只有旅行者的1/5 才再度被 NASA 接納。因此, 國会和白宮進行多次協議, 這計劃才勉强過関。國会也將冥王星探測列為未來10年行星探測計劃的首位。

 

艾倫团隊提出省錢的兩大策略是: (1) 利用先進的技術減少風險, 故只要發射一艘飛船, 廢除以往的雙保險制; (2) 近十年的飛行途中, 飛船必須有精確的自動導航控制系統, 以節約人力成本。

 

这聽來似乎簡單, 但是實行起來充滿了挑戰。简言之, 起飛後, 全程9.5年的飛行途中, 瞄準40億公里之外的移動目標, 要一竿進洞!

 

在剩下四年的时间內, 团隊日以繼夜, 全年無休的努力工作。因為使用核能動力, 必须配合洛斯阿拉莫斯國家實驗室燃料電池生產。新視野号在儀配備方面較以往所有的探測器都先進一個世代。探测器設備包含了高畫素黑白/彩色相机、光譜儀、塵埃探測器、等離子傳感器、無綫測温器....以及超量數據儲存磁帶。無論是質是量, 都遠遠超地越了过去探测技術。

 

以往探測器如旅行者、伽利略、卡西尼都要8~12年才能建構測試完工, 但这回他们必須在4年內完成。2006年1月19日, 新視野在佛州卡納維拉爾角基地成功地發射!

 

脫離地心引力, 新視野朝木星飛行, 1年後借木星引力推動, 抛往冥王星, 果真在2015年7月14日飛抵目的地, 接近冥王星12,500公里，為旅程中最接近冥王星的位置。當新視野号成功地飛越了冥王星的消息傳回, 艾倫团隊受到NASA上下熱烈的恭賀, 举國歡騰。地球上的人第一次看到冥王星清晰的图像。

 

一直到2016年底, 新視野对冥王星和她5顆衛星進行了400多次的觀測, 送回資料是当初水手4号首次探索火星的5000倍。飛越冥王星系統後，新視野號將繼續進入古柏帶。尋找直徑在50至100公里這個範圍內的古柏帶天體。

 

迄今新視野共運作14年4個月24日, 艾倫也從精力十足30出頭的年輕人, 邁入58歲穩重灰髮中年人。2038年, 如果還能工作，探測器將飛離太陽100天文單位, 觀測太陽圈, 完成任務。