9年跋涉,“新视野”号圆梦在即
时间:2017-12-07

  9年的徒步旅行,“新视野”的梦想成真 - News - Science Network

  7月14日,新的地平线将在火星4上空飞越冥王星,并返回到整整50年。

  艾伦·斯特恩在美国“新视野”任务控制室外飞行器指挥审查。图片来源:PAUL FETTERS

  所有的相机都到位。科罗拉多州博尔德市西南研究所的行星科学家艾伦·斯特恩(Alan Stern)穿着黑色的衣服穿过停车场。虽然他身材不高,但步伐比一般人快,他的大脑通常比世界其他地方快几步。日本广播公司(NHK)的船员是斯特恩后面的四名船员之一,他们把枪瞄准斯特恩,让他们早上投篮。

  斯特恩进行了一次快速的低空飞行。嗨妈妈当他竖起大拇指时,他走进约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的空间科学大楼。

  在中庭的头顶上,美国航天局新型航天器的一个半尺寸模型正在距离地球50亿公里的地方徘徊,每天的行程增加超过100万公里。探测器看起来非常小,远远小于斯特恩自己,但是和斯特恩一样,它的野心也不小,探测器被箔层包裹,以保护其负载仪器和计算机免受寒冷侵蚀,由于探测器远离太阳,太阳能板没有用处,放射性脉冲式脉冲发动机放置在探测器内部,后部由一个大型的无线天线控制,当探测到光线时,探测器可以在四个半小时内与地球交谈。

  25年,遇见不久

  在冥王星附近编号的新地平线这颗行星曾经被认为是最后一颗行星和太阳系的孤独前哨。冥王星于1930年被发现,尽管太空望远镜和地面望远镜有最佳的探测能力,但冥王星仍然接近于零。冥王星的不可预测的气氛和斑驳的行星表面仍然是未知的难题,甚至对这个星球的大小的知识不准确。

  2006年,冥王星被降级为一颗矮行星,令斯特恩恼火。然而,斯特恩可能会认为,冥王星的科学和公众的欢迎度已经飙升为因果逆转,现在看来,冥王星并不是真正的太阳系的终点,而是一个通往新边界的守门员,新的边界 - 柯伊伯带,天文学家Gerd Kuiper在1951年提出了带的理论,直到1992年才得到证实,现在,冥王星不再是太阳系中最小的行星,而是国王柯伊伯带上的行星。

  7月14日,新的地平线将在火星4上空飞越冥王星,并恢复到第一个完整的50年。就目前而言,斯特恩已经工作了25年:10年来要求政治和科学的愿望来执行这个任务; 5年建造探测器;和近10年来做太空旅行。他是7亿美元太空任务的首席科学家,是迄今为止非NASA员工主持的最大和最昂贵的太空项目。现在,他的目标已经达到了99%。

  5月的一天,斯特恩从博尔德来到APL,在冥王星见面之前发起了“地平线”和最后一次科学小组会议。在APL的一个会议室里,50名科学家躺在他们的笔记本电脑前,在他们头顶上的一个大屏幕上,一个录像激发了研究小组记录了阿波罗11号任务对话的一小段指挥室。高级指挥官的声音在视频中回荡,项目科学家Hal Weaver说Alan已经做好了这一切,在到达冥王星的30天之内,Stern希望每天早上播放不同的励志歌曲。

  揉肩只能检测9天

  斯特恩站在领奖台上。虽然一切进展顺利,但他认为还是会出现一些问题。如果您仍然有困扰您的问题,请务必尽早提出。他很谨慎,但他的语气毫无疑问是以命令,力量和信心领导的。我们在这个世界上的任务是关注世界,在最近的历史中,从来没有一个单一的任务受到如此多的关注。另外,我们只有一个相机的机会。它不是一个轨道探测器,也不是一个着陆器。这是Mach42站点的一次定点飞跃式的探索,斯特恩在这次短暂的碰撞中必须获得尽可能多的信息。

  斯特恩一再强调任务的复杂性并不过分。在一颗行星上着陆突出了降落伞,安全气囊,捕获工具和制动火箭的复杂性,轨道探测器在轨道上呈现了一个令人头疼的热点问题,同时还有一些戏剧性的元素。相比之下,定点飞越观测更像是在公园散步,只有重力在运动,相机的快门只有少数按压时间。

  在7月14日前后的9天前后2天内,新的视野将会落实到20799指示。探测器需要扫描前方的路径,以避免危险的碎片,并需要较小的轨迹校正。当它在冥王星12,500公里的范围内时,它还需要指示仪器进行461次科学观测。

  在密切接触的几小时内,探测器需要穿过太空中的两个微小锁孔冥王星和最大的月亮Charon(也被称为Charon)的阴影,因此它可以利用太阳日食作为背光源。冥王星周围的稀有气氛和Charon。当它离开冥王星系统中的五颗卫星时,新的视界将继续关注冥王星,而冥王星的影子将被月光的月光成像。虽然我们已经做了很多练习,但是我们不能模拟一切斯特恩说,最让我担心的是我们没有考虑的问题。

  反复准备剑意味着成功

  目前,工作组已经有249个应急计划来识别和减轻一切风险。这些风险不仅包括航天器的风险,如冥王星卫星周围的碎片,还包括地球表面的风险,例如,一旦主任务控制室出现紧急情况,新的居屋号码可以通过另一个APL支持大楼来控制,甚至还有一个循序渐进的备胎计划:团队还在加利福尼亚州帕萨迪纳JPL准备了一个简约控制室,基本上是一台新的Horizo​​ns兼容计算机。

  哦,当然还有练习,斯特恩吹嘘说,他已经准备好了35次作战准备测试,并在任务的各个方面进行了反复练习,其中,这个探测器在两年前的最大规模测试中被模拟了九天的会议在此期间,探针加载设备成功地返回了真空空间的精确地图。

  专责小组的目标并不是保持所有的流程顺利进行,他们也准备发表一些令人感兴趣的消息,有三个所谓的“纽约时报”准备测试,科学小组在这个探测器上解释错误的数据“在一段有限的时间内飞行,并产生重要新闻的消息。为了完成某些工作,斯特恩请了六名记者签署一份保密协议,并把他们放进科学团队。我从来没有听说过这样的事情。韦弗说,我们的一些团队不愿意这样做,并建议他,你知道我们都是识字的人。我们可以为自己写文章。显然,斯特恩还没有确信。

  没有人能够依靠运气来探索太阳系的边界,如果没有斯特恩推动NASA的喉咙,这是不可能的。斯特恩西南研究所的同事哈尔·勒维森(Hal Levison)表示,他的决心和韧性在现在正在发生的事情中发挥着关键作用。

  斯特恩于1957年11月2日出生于路易斯安那州的新奥尔良市。在研究生院里,他对冥王星有浓厚的兴趣。斯特恩不屈不挠的性格使得很多人对冥王星探索后的行动感到好奇,这一刻并不遥远,今年8月,研究小组将选择下一个目标:一个小型柯伊伯带体(KBO ),目前有两名候选人,两个小物体的直径约50公里,预计到2019年。

  在20世纪40年代后期,探测器将穿越太阳系的边缘,尽管探测器的钚发动机在十年前已经失效,太阳风中的微粒会逐渐减少,但新的里程碑将出现。离开太阳系,新的地平线会不停地走在银河系,当太阳变成红色的巨人,吞没地球时,它的生命将超越地球,成为太阳系中人类文明的遗迹。

  中国科学通报(2015-07-08第3版国际)

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  科学报告(英文)