美國宇航局的新視野号探測器到達罕見距離，與最遠的旅行者号遙遙相望
冥王星航天器即将跨越50天文機關的門檻。
美國宇航局新視野号航天器的渲染圖，它達到距離太陽50天文機關處（即日地距離的50倍），這一距離在曆史上僅有四個機械探測器到達過。為了慶祝這一裡程碑式成就，新視野号将其相機對準了旅行者1号的方向——那是距離地球最為遙遠的航天器（黃圈标記處）。
(圖檔來源：美國宇航局/約翰·霍普金斯大學應用實體實驗室/美國西南研究院)
新視野号已經離家很遠、很遠。
在以創紀錄的速度從地球發射15年後，在成為有史以來第一個飛越冥王星的航天器6年後，美國宇航局的新視野号探測器即将到達一個裡程碑式的距離——曆史上隻有四個機械探測器越過了它。
新視野号将到達距離太陽50天文機關的地方——或日地距離的50倍，也就是46.5億英裡（75億公裡）。在這般遙遠的距離下，即便以光速傳輸，從新視野号發出的信号也需要超過6.5小時才能到達地球。
目的地冥王星：美國宇航局的新視野号任務圖檔
“我隻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号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，“自旅行者号越過這一距離之後，一整代的人都沒有再到達過。我們的新視野号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美國宇航局的新視野号，隻是到達過距離太陽50天文機關（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。 (圖檔來源：美國宇航局/約翰·霍普金斯大學應用實體實驗室/美國西南研究院)
遠在天邊
新視野号是目前距離地球第五遠的航天器。
先驅者10号于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天文機關距離。2021年，它距離地球大約129天文機關距離。
它的姊妹探測器，先驅者11号，比它晚一年（即1991年）達到50天文機關距離。先驅者11号于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天文機關距離。
美國宇航局于1977年9月5日發射旅行者1号探測器，比其姊妹探測器旅行者2号晚16天。旅行者1号觀測了木星和土星，而旅行者2号飛越了天王星和海王星。2021年，旅行者1号距離地球152天文機關，旅行者2号則在127天文機關處。雖然先驅者10号和先驅者11号多年前就停止了運作，但兩個旅行者号探測器彼時仍然活躍。科學家們預估，在2025年之後，旅行者1号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”。
兩架先驅者号和兩架旅行者号如今都非常遙遠，它們都不是離新視野号最近的探測器。美國宇航局的朱諾号航天器，現在運作在繞木軌道上，是距離新視野号更近的探測器。
斯特恩說：“在非常遙遠的未來，新視野号将離其他探測器更遠，而更接近旅行者号和先鋒号，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号快。”
為了強調旅行者1号已經走了多遠，美國宇航局在1990年将探測器的相機轉向内太陽系，當時它距離地球大約40.11天文機關。由此産生的馬賽克照片，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，每個行星都隻有幾個像素那麼大。
在距離太陽50天文機關的地方，新視野号無法做到這一點。
斯特恩表示：“根據計算結果，如果我們對準太陽拍攝内太陽系全家福，新視野号的成像儀将會被燒毀，”他指出，即使在如此遠的距離，太陽對探測器的遠端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，“是以直到我們穿過柯伊伯帶的幾年之後，我們都不想這樣做。”
作為替代，斯特恩和他的團隊将新視野号成像儀指向旅行者1号，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号，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，盡管它隻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号的敬意，也表明我們現在的工作。”
旅行者号40周年：美國宇航局史詩般的“巡視”任務中的40張照片
為了紀念達到50天文機關處，美國宇航局的新視野号将其相機指向旅行者1号的方向（黃色圓圈标記處）。在拍攝這張圖檔時（2021年），在距離新視野号約100天文機關的地方，旅行者1号光亮太過微弱，無法分辨。 (圖檔來源：美國宇航局/約翰·霍普金斯大學應用實體實驗室/美國西南研究院)
翻山越嶺
到達距太陽50天文機關處不僅僅是一個整數距離裡程碑，還意味着新視野号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定必要條件，其中必須設定的一個就是航天器的最遠運作距離。如今我們在設計時總是留有餘地，以便能做得更好。但我們必須有一些目标，如果我們越過那條目标線，就可以宣布勝利——航天器完成了它的設計目标。”
“那條目标線就50天文機關。”
新視野号在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天文機關。随後，在2019年元旦，新視野号進行了曆史上最遠的飛越（到2021年為止），在距離太陽43.4天文機關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。
“我們仍在不斷擷取那次飛越中的資料。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作的方式進行了觀測；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标，因為新視野号仍有燃料，是以能夠再進行另一次飛越。”
科學家團隊希望能在新視野号能量耗盡之前找到另一個飛越目标。盡管它從一個核電池（放射性同位素熱發電機，英文簡稱RTG）中擷取電力，但它的钚電源每十年就會少産生33瓦的電力。到21世紀30年代末，當新視野号大約抵達太陽100AU的位置時，它可能會因為電力不足而停止運作。
即使新視野号不能到達100AU，斯特恩也對這項任務已經經曆的部分印象深刻，團隊所取得的成就更是讓他記憶猶新。
“旅行者号的團隊有450人，新視野号則是大約50人，大約是小10倍的規模，”
“當我想到我們的團隊在這15年裡僅用一個航天器、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天文機關的裡程碑，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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