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“新视野”号的星际穿越:木星、冥王星及其它

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“新视野”号的星际穿越:木星、冥王星及其它

在遇见冥王星之前,“新视野”号都走过了怎样的路?

2006年,当“新视野”号飞离地球时,太阳系还只有九大行星,而人类已知的冥王星的卫星数也只有三颗。但就在这长达9年零6个月的漫长旅程中,冥王星降级成为矮行星,同时人们还发现了它的另外两颗卫星。斗转星移,“新视野”号却一刻不停地飞向更远的疆域。2007年“新视野”号经过木星和它的卫星,并拍下了令人叹为观止的照片。2015年7月14日19:49:59,它终于以9英里(14千米)每秒的速度略过冥王星,并向地球发回各种令人惊喜的信息。但是和冥王星的相遇并不是终点,“新视野”号还将继续向柯伊柏带(Kuiper belt)前进,并会在2018年抵达另一颗小型天体。

下面就带你回顾“新视野”号的征程:

2006年1月19日,搭载着“新视野”号的宇宙神5型运载火箭在佛罗里达州卡纳维尔角空军基地的41号发射台升空。“新视野”号开始了壮美的征程。

 

克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)在1930年2月18日最先发现了冥王星。汤博是美国亚利桑那州罗威尔天文台的一名研究员。当时天文学界已有人预言太阳系第九大行星,但是一直没有人发现它。汤博通过比较在不同夜晚拍摄到的同一天区星空的照片,发现了冥王星。

 

2003年,这是当时最清晰的冥王星照片了。照片合成了哈勃天文望远镜从2002年到2003年拍摄的多张照片。

 

2005年11月4日,位于肯尼迪航天中心里的“新视野”号。

 

冥王星发现者克莱德·汤博的一盎司骨灰被装在一个铝制罐子里,安置在“新视野”号探测器的底部。汤博于1997年去世,享年90岁。距汤博发现冥王星整整85年后,“新视野”号已于冥王星相聚,它们之间的最近距离只有7800英里。

 

2005年11月4日,在肯尼迪航天中心的危险载荷服务设备房,记者们身穿防护服参观“新视野”号。

 

 2005年12月7日,“新视野”号发射地美国佛罗里达州的一枚25美分硬币被准备放入探测器。这枚全新的硬币上还刻着“探索之门”(Gateway to Discovery)。它将陪伴“新视野”号踏上30亿英里的旅程,飞向冥王星和它的卫星卡戎星。这枚硬币同时还是“新视野”号的配重块(a spin-balance weight)。

 

92岁的克莱德·汤博的遗孀Patricia Tombaugh站在肯尼迪航天中心的一件“新视野”号模型旁。照片拍摄于2006年1月15日。

 

两块整流罩就位,“新视野”号即将进入封装。整流罩会保护探测器在发射和穿越大气层时不受伤害。在离开大气层之后,整流罩会脱落。照片拍摄于2005年 12月13日。

 

“新视野”号从卡纳维尔角空军基地41号发射台升空。照片拍摄于2006年 1月19日。

 

图中白色箭头所指的就是冥王星。该照片由长距离探测成像仪(LORRI)拍摄,拍摄时间为2006年9月21日。此时的冥王星离探测器还有26亿英里(42亿千米)的距离,看起来不过是星群中的一个不清晰的小点罢了。科学家们知道这是冥王星是因为这一小点正好出现在冥王星的预计位置上,并按照科学家们猜想的冥王星的轨迹在人马座内运动。

 

哈勃天文望远镜在2005年最先发现冥王星的两大卫星Hydra和Mix。这张照片也证实了两颗卫星的存在。这一发现还证实了柯伊柏带(冥王星轨道以外的一个由冰质天体构成的环带)可能比科学家们预想的还要丰富和复杂。Hydra和Mix的运行轨道和Charon(1978年发现的另一颗更大的卫星)的运行轨道在同一个平面上。这意味着这几颗卫星可能于同一时间诞生,科学家们认为大约在四十亿年前,有两颗冥王星体积那么大的天体相撞,故产生了这些卫星。冥王星的系统和地-月系统很像——两者中都有一颗体积较大的天体充当了母星的角色。而碰撞产生的碎屑物质会绕星球运行,并渐渐成为一颗或几颗卫星。

 

木星的这张4毫秒曝光照片由“新视野”号的长距离探测成像仪拍摄。时间为2007年1月17日。当时探测器距离木星425万英里(685万千米),并以每小时41500英里(66790千米)的速度向其飞行。距离木星最近的这颗卫星是经常有火山喷发的lo,更远处的卫星Ganymede则常年被冰覆盖。你甚至可以从围绕木星的云层上看见这两颗卫星的影子。

 

画面上的两颗卫星分别是经常火山喷发的lo(右)和更加宁静的Europa。这张照片来自于 “新视野”号在2007年3月2日拍下的两张照片的合成,2天前,“新视野”号和木星之间的距离最近。照片拍摄时,“新视野”号距离lo280万英里(460万千米),距Europa240万英里(380万千米)。虽然照片中,这两颗卫星挨得很近,但实际上,它们之间的距离相隔490000英里(790000千米)。Lo的夜区被从木星反射来的光芒照亮,而Europa的夜区则是一片黑暗。Lo无疑是这张照片的主角,仔细看,你甚至能看见lo上正好有三座火山正在喷发。最显著的Tvashtar火山在画面中lo的11点钟方向,喷发物质高达190英里(300千米)。而其他两座小一点的火山——9点钟方向的 Prometheus山,以及前两者之间的Amirani山的喷发你也能清楚辨认。Tvashtar山的喷发之所以看起来是美丽的蓝色,也是因为火山喷发中产生的微小尘粒的反射作用。

 

 这张高清的木星高纬度云层照片由“新视野”号的可见光多光谱成像相机(MVIC)抓拍。拍摄时间是2007年2月28日。当时探测器距离这颗太阳系的最大行星只有140万英里(230万千米)。

 

2007年3月1日,lo Tvashtar火山喷发。当时探测器距lo 240万英里(380万千米)。

 

“冰星” Europa从木星的云层表面升起。拍摄时,探测器距离木星140万英里(230万千米),距离Europa180万英里(300万千米)。

 

照片中是冥王星和它的5颗卫星,由哈勃天文望远镜于2012年7月7日拍摄。图中带圈的卫星刚被发现,编号为S/2012(134340)1或者P5。这颗卫星直径约为6-16英里(10-25千米),围绕冥王星运行的轨道周长59000英里(95000千米),和其他卫星的运行轨道在同一平面。画面中央的黑色带是源于合成了长时间的曝光(只有这样Nix,Hydra,P4和S/2012(134340)1才能被拍到)和短时间曝光(冥王星和另一颗最大的行星Charon更加明亮)。

 

2015年4月9日,“新视野”号上的Ralph影像及红外线成像仪拍下了冥王星和它最大的卫星Charon。这是飞行器拍下的第一张冥王星的彩色照片。拍摄时,“新视野”号距离冥王星约7100万英里(1.15亿千米)。

 

“新视野”号拍下了冥王星和其最大卫星Charon的“舞蹈”。画面中冥王星和卡戎星围绕两者共同的重力中心点在运动。因为冥王星的质量更大,所以这个重力点(图中的x)更加靠近冥王星。

 

从这张“新视野”号于2015年早期拍下的冥王星照片中,我们已经可以模模糊糊地看出这颗星球的特点。

 

位于约翰霍普金斯大学的“新视野”号任务控制室。飞行指挥员们正在监测探测器发回来的数据。此前, “新视野”号的飞行路线刚刚经历了新的校准。该照片拍摄于2015年6月30日。

 

该照片拍摄于2015年7月8日,此时“新视野”号距离冥王星还有370万英里(600万千米)。之前观测到的色彩信息也被添补在了这张照片上。

 

冥王星已经离我们越来越近了。这张照片拍摄时,“新视野”号距离冥王星还有780万英里(1250万千米)。

 

拍摄于2015年7月11日,距离冥王星还有310万千米。

 

同样拍摄于2015年7月11日,冥王星和其卫星的色彩信息来自于Ralph影像及红外线成像仪。

 

Charon卫星上的沟壑比地球上的大裂谷还要深。这张照片拍摄于2015年7月12日,探测器距离冥王星还有160万英里(250万千米)。

 

仔细看,冥王星上璀璨又神秘的“心形”出现了。该照片拍摄于2015年7月12日,探测器距离它还有160万英里(250万千米)。

 

2015年7月14日,在约翰霍普金斯大学“新视野”号任务控制室,整个科学团队看到最新的发回地球的信息,抑制不住地欢喜。此后没多久,“新视野”号就顺利达到了和冥王星的最近距离。

 

冥王星,拍摄距离为476000英里(765000千米)。用这颗大大心跟你说一句宇宙中最浪漫的“hi”。

 
 
 

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来源:The Atlantic

原标题:The Voyage of New Horizons: Jupiter, Pluto and Beyond

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。

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在遇见冥王星之前,“新视野”号都走过了怎样的路?

2006年,当“新视野”号飞离地球时,太阳系还只有九大行星,而人类已知的冥王星的卫星数也只有三颗。但就在这长达9年零6个月的漫长旅程中,冥王星降级成为矮行星,同时人们还发现了它的另外两颗卫星。斗转星移,“新视野”号却一刻不停地飞向更远的疆域。2007年“新视野”号经过木星和它的卫星,并拍下了令人叹为观止的照片。2015年7月14日19:49:59,它终于以9英里(14千米)每秒的速度略过冥王星,并向地球发回各种令人惊喜的信息。但是和冥王星的相遇并不是终点,“新视野”号还将继续向柯伊柏带(Kuiper belt)前进,并会在2018年抵达另一颗小型天体。

下面就带你回顾“新视野”号的征程:

2006年1月19日,搭载着“新视野”号的宇宙神5型运载火箭在佛罗里达州卡纳维尔角空军基地的41号发射台升空。“新视野”号开始了壮美的征程。

 

克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)在1930年2月18日最先发现了冥王星。汤博是美国亚利桑那州罗威尔天文台的一名研究员。当时天文学界已有人预言太阳系第九大行星,但是一直没有人发现它。汤博通过比较在不同夜晚拍摄到的同一天区星空的照片,发现了冥王星。

 

2003年,这是当时最清晰的冥王星照片了。照片合成了哈勃天文望远镜从2002年到2003年拍摄的多张照片。

 

2005年11月4日,位于肯尼迪航天中心里的“新视野”号。

 

冥王星发现者克莱德·汤博的一盎司骨灰被装在一个铝制罐子里,安置在“新视野”号探测器的底部。汤博于1997年去世,享年90岁。距汤博发现冥王星整整85年后,“新视野”号已于冥王星相聚,它们之间的最近距离只有7800英里。

 

2005年11月4日,在肯尼迪航天中心的危险载荷服务设备房,记者们身穿防护服参观“新视野”号。

 

 2005年12月7日,“新视野”号发射地美国佛罗里达州的一枚25美分硬币被准备放入探测器。这枚全新的硬币上还刻着“探索之门”(Gateway to Discovery)。它将陪伴“新视野”号踏上30亿英里的旅程,飞向冥王星和它的卫星卡戎星。这枚硬币同时还是“新视野”号的配重块(a spin-balance weight)。

 

92岁的克莱德·汤博的遗孀Patricia Tombaugh站在肯尼迪航天中心的一件“新视野”号模型旁。照片拍摄于2006年1月15日。

 

两块整流罩就位,“新视野”号即将进入封装。整流罩会保护探测器在发射和穿越大气层时不受伤害。在离开大气层之后,整流罩会脱落。照片拍摄于2005年 12月13日。

 

“新视野”号从卡纳维尔角空军基地41号发射台升空。照片拍摄于2006年 1月19日。

 

图中白色箭头所指的就是冥王星。该照片由长距离探测成像仪(LORRI)拍摄,拍摄时间为2006年9月21日。此时的冥王星离探测器还有26亿英里(42亿千米)的距离,看起来不过是星群中的一个不清晰的小点罢了。科学家们知道这是冥王星是因为这一小点正好出现在冥王星的预计位置上,并按照科学家们猜想的冥王星的轨迹在人马座内运动。

 

哈勃天文望远镜在2005年最先发现冥王星的两大卫星Hydra和Mix。这张照片也证实了两颗卫星的存在。这一发现还证实了柯伊柏带(冥王星轨道以外的一个由冰质天体构成的环带)可能比科学家们预想的还要丰富和复杂。Hydra和Mix的运行轨道和Charon(1978年发现的另一颗更大的卫星)的运行轨道在同一个平面上。这意味着这几颗卫星可能于同一时间诞生,科学家们认为大约在四十亿年前,有两颗冥王星体积那么大的天体相撞,故产生了这些卫星。冥王星的系统和地-月系统很像——两者中都有一颗体积较大的天体充当了母星的角色。而碰撞产生的碎屑物质会绕星球运行,并渐渐成为一颗或几颗卫星。

 

木星的这张4毫秒曝光照片由“新视野”号的长距离探测成像仪拍摄。时间为2007年1月17日。当时探测器距离木星425万英里(685万千米),并以每小时41500英里(66790千米)的速度向其飞行。距离木星最近的这颗卫星是经常有火山喷发的lo,更远处的卫星Ganymede则常年被冰覆盖。你甚至可以从围绕木星的云层上看见这两颗卫星的影子。

 

画面上的两颗卫星分别是经常火山喷发的lo(右)和更加宁静的Europa。这张照片来自于 “新视野”号在2007年3月2日拍下的两张照片的合成,2天前,“新视野”号和木星之间的距离最近。照片拍摄时,“新视野”号距离lo280万英里(460万千米),距Europa240万英里(380万千米)。虽然照片中,这两颗卫星挨得很近,但实际上,它们之间的距离相隔490000英里(790000千米)。Lo的夜区被从木星反射来的光芒照亮,而Europa的夜区则是一片黑暗。Lo无疑是这张照片的主角,仔细看,你甚至能看见lo上正好有三座火山正在喷发。最显著的Tvashtar火山在画面中lo的11点钟方向,喷发物质高达190英里(300千米)。而其他两座小一点的火山——9点钟方向的 Prometheus山,以及前两者之间的Amirani山的喷发你也能清楚辨认。Tvashtar山的喷发之所以看起来是美丽的蓝色,也是因为火山喷发中产生的微小尘粒的反射作用。

 

 这张高清的木星高纬度云层照片由“新视野”号的可见光多光谱成像相机(MVIC)抓拍。拍摄时间是2007年2月28日。当时探测器距离这颗太阳系的最大行星只有140万英里(230万千米)。

 

2007年3月1日,lo Tvashtar火山喷发。当时探测器距lo 240万英里(380万千米)。

 

“冰星” Europa从木星的云层表面升起。拍摄时,探测器距离木星140万英里(230万千米),距离Europa180万英里(300万千米)。

 

照片中是冥王星和它的5颗卫星,由哈勃天文望远镜于2012年7月7日拍摄。图中带圈的卫星刚被发现,编号为S/2012(134340)1或者P5。这颗卫星直径约为6-16英里(10-25千米),围绕冥王星运行的轨道周长59000英里(95000千米),和其他卫星的运行轨道在同一平面。画面中央的黑色带是源于合成了长时间的曝光(只有这样Nix,Hydra,P4和S/2012(134340)1才能被拍到)和短时间曝光(冥王星和另一颗最大的行星Charon更加明亮)。

 

2015年4月9日,“新视野”号上的Ralph影像及红外线成像仪拍下了冥王星和它最大的卫星Charon。这是飞行器拍下的第一张冥王星的彩色照片。拍摄时,“新视野”号距离冥王星约7100万英里(1.15亿千米)。

 

“新视野”号拍下了冥王星和其最大卫星Charon的“舞蹈”。画面中冥王星和卡戎星围绕两者共同的重力中心点在运动。因为冥王星的质量更大,所以这个重力点(图中的x)更加靠近冥王星。

 

从这张“新视野”号于2015年早期拍下的冥王星照片中,我们已经可以模模糊糊地看出这颗星球的特点。

 

位于约翰霍普金斯大学的“新视野”号任务控制室。飞行指挥员们正在监测探测器发回来的数据。此前, “新视野”号的飞行路线刚刚经历了新的校准。该照片拍摄于2015年6月30日。

 

该照片拍摄于2015年7月8日,此时“新视野”号距离冥王星还有370万英里(600万千米)。之前观测到的色彩信息也被添补在了这张照片上。

 

冥王星已经离我们越来越近了。这张照片拍摄时,“新视野”号距离冥王星还有780万英里(1250万千米)。

 

拍摄于2015年7月11日,距离冥王星还有310万千米。

 

同样拍摄于2015年7月11日,冥王星和其卫星的色彩信息来自于Ralph影像及红外线成像仪。

 

Charon卫星上的沟壑比地球上的大裂谷还要深。这张照片拍摄于2015年7月12日,探测器距离冥王星还有160万英里(250万千米)。

 

仔细看,冥王星上璀璨又神秘的“心形”出现了。该照片拍摄于2015年7月12日,探测器距离它还有160万英里(250万千米)。

 

2015年7月14日,在约翰霍普金斯大学“新视野”号任务控制室,整个科学团队看到最新的发回地球的信息,抑制不住地欢喜。此后没多久,“新视野”号就顺利达到了和冥王星的最近距离。

 

冥王星,拍摄距离为476000英里(765000千米)。用这颗大大心跟你说一句宇宙中最浪漫的“hi”。

 
 
 

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来源:The Atlantic

原标题:The Voyage of New Horizons: Jupiter, Pluto and Beyond

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