美国国家航空航天局(NASA)探索神秘的Ultima Thule创造历史新年的飞越。这是期待什么。


马里兰州劳尔 – 随着2018年即将到来,新的一年即将来临,一群人计划庆祝一些更不寻常的东西 – 远距离探索最遥远的太阳系物体。

在星期二1月1日美国东部时间上午12:33(格林尼治标准时间0533),美国宇航局的新视野号飞船将由Ultima Thule飞行,这颗小岩石绕太阳运行约40亿英里(65亿公里)。以下是今天和明天在线观看飞越的方法。

然而,即使在接近最后几天,Ultima Thule正在玩靠近背心的东西。周日(12月30日),“新视野”首席研究员,科罗拉多州西南研究中心研究员艾伦·斯特恩告诉记者说:“我们从来没有在太空飞行的历史上达到我们所知道的目标。” 。 [Ultima Thule Flyby! Full Coverage]

但是当宇宙飞船到来时,它将把一套仪器变成神秘的物体,它的许多神秘面纱将被揭开。这是New Horizo​​ns的第二次历史性交会,2015年7月,冥王星在这个世界首次飞越时拉链。

斯特恩说:“我们已准备好对Ultima Thule进行科学研究。”

美国宇航局的新视野号太空船将于2019年1月1日在艺术家的插图中展示柯伊伯带天体Ultima Thule。

美国宇航局的新视野号太空船将于2019年1月1日在艺术家的插图中展示柯伊伯带天体Ultima Thule。

图片来源:NASA /约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/ Steve Gribben

冥王星位于太阳系的郊区,乍一看似乎是独自一人。仅在最近几十年,科学家们才意识到它是构成柯伊伯带的一系列物体之一,柯伊伯带是一个与太阳系相邻的岩石,冰冷天体。比行星小,大部分居民都是从太阳系的形成中遗留下来的。它们提供了太阳系早期成分的一瞥,形成了我们今天所知的更大世界的零碎。 [NASA’s New Horizons Mission in Pictures]

当New Horizo​​ns于2006年推出时,没有人对Ultima Thule有所了解。直到2014年,科学家才发现宇宙飞船的下一个目标,大约在冥王星史诗般的飞越前一年。最初命名为2014 MU69,Ultima Thule是为扩展任务目标提出的三个目标之一。

自从2015年作为New Horizo​​ns访问的下一个目标被选中以来,研究人员一直在争论尽可能多地了解Ultima Thule。 2017年,他们了解到柯伊伯带天体(KBO)不是球形的,而是看起来很细长,甚至可能由两个轨道物体组成。

由于New Horizo​​ns在过去三个月内关闭了Ultima Thule,它开始拍摄数百张物体照片。但是,虽然图像显示没有可能危害航天器的潜在危险的迹象,例如意外的卫星或碎片云,当它被KBO吹走时可能撞到航天器上,但它们也没有暗示它的身体形状。即将访问。

事实上,Ultima Thule仍然可能由一个紧密堆积在一起的两个物体组成。斯特恩星期六(12月29日)告诉Space.com,解决KBO是单独还是二重唱的一部分的时间表取决于潜在对彼此的接近程度。

“如果他们感动,那将持续到最后一天,”他说。

美国航空航天局的新视野号航天器在2015年1月1日访问冥王星后飞往Ultima Thule的途中的时间表。

美国航空航天局的新视野号航天器在2015年1月1日访问冥王星后飞往Ultima Thule的途中的时间表。

图片来源:All About Space

现在将太空船转移到更高的高度已经太晚了,在那里它可以避免任何潜在的危险。最后一次机会在12月13日通过,亚利桑那州洛厄尔天文台的团队成员Will Grundy表示,需要几个月才能找到一条新路。

鲍曼说,在美国东部时间周日(12月30日)美国东部时间上午9点,工程师在飞越前将飞船发送到最后一个指令,将最近的图像重定向为2秒。这使飞越的目标点重新调整了大约19英里(30公里)。相比之下,赫斯曼说,在冥王星遭遇期间,宇宙飞船大约停了80秒。该团队直到晚上9点才发现。美国东部时间昨晚(太阳12月30日),该航天器成功接收到新命令。如果它不顺利,他们会立即反感相同的更新。

New Horizo​​ns将飞行距离KBO表面仅2,200英里(3,500公里),比冥王星嗡嗡声的距离要近三倍。据JHU APL的任务系统工程师Chris Hersman说,为了节省电力,航天器的几个部件将暂时关闭。学生粉尘计数器,每天拾取大约一微米大小的尘埃粒子,以及其中一个无线电发射器的发射部分。通过关闭这些工具,航天器将能够运行其科学仪器。

在飞越前的几个小时内,宇宙飞船将指向Ultima Thule,无法与地球通信。

“我们不能与航天器接触并获取数据,”New Horizo​​ns的任务运营经理Alice Bowman说。

当马里兰州的钟表敲响午夜时,大部分团队将不会坐在约翰霍普金斯应用物理实验室(JHU APL)的控制中心。他们将迁移到附近的Kossiakoff教育和会议中心,以便在新的一年里响起。

其中包括天体物理学家Brian May,一名任务团队成员,前摇滚乐队Queen的首席吉他手,他将演奏他的新单曲“New Horizo​​ns”。

鲍曼说:“我们都是大粉丝。”

根据New Horizo​​ns的副项目科学家Cathy Olkin的说法,科学团队至少可能会在半小时后留在中心庆祝飞越的时刻。她不确定运营团队。

在飞越之后,飞船将立即返回地球并向其发送有关其状态的最新信息。鲍曼说在地球上大约需要15分钟的过程将使飞船只需一个多小时,因为它必须改变它的方向。

在给家里打电话之后,它会回来研究一个后退的Ultima Thule在远处撤退。鲍曼说,状态更新应该在美国东部时间上午10:30(太平洋标准时间上午7:30)返回地球,第一张图像应该在下午2点左右到达地面。 (太平洋标准时间上午11点)。

根据斯特恩的说法,第一张图像相当粗糙,只有大约6个像素。直到1月2日的第二天,更详细的图像才会重新回到地球上。

当它在目的地关闭时,航天器看起来很健康。 “一切看起来都很棒,”鲍曼说。

New Horizo​​ns项目经理Helene Winters对此表示赞同。虽然以JHU APL为基础的温特斯表示,她的大部分恐惧都被飞船返回的图像所掩盖,但这并不意味着团队的休息很容易。

“我们没有任何直接的担忧,但作为工程师和科学家,我们总是在考虑ifs,”温特斯告诉Space.com。 “我们希望确保减轻所有可能的风险。”

  这是使用新视野号航天器上的远程侦察成像仪的最高分辨率模式首次探测到Ultima Thule。将三个单独的图像(每个图像的曝光时间为0.5秒)组合以产生图像。所有这三张照片都是在12月24日拍摄的,当时Ultima距离太阳40亿英里(65亿公里),距离New Horizo​​ns太空船630万英里(1000万公里)。

这是使用新视野号航天器上的远程侦察成像仪的最高分辨率模式首次探测到Ultima Thule。将三个单独的图像(每个图像的曝光时间为0.5秒)组合以产生图像。所有这三张照片都是在12月24日拍摄的,当时Ultima距离太阳40亿英里(65亿公里),距离New Horizo​​ns太空船630万英里(1000万公里)。

图片来源:美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所

当45亿年前形成太阳系时,并不是所有的年轻太阳周围的气体和尘埃都变成了卫星和行星。一些古代碎片仍然以KBO和小行星的形式存在。但是,虽然小行星大多是岩石,但是像Ultima Thule这样的KBO远离太阳,远离太阳,因为它们占据了冰块的大部分。

“自太阳系开始以来,冥王星以外的物体未被触及,”温特斯说。 “这个想法是这样的 [Ultima Thule] 看起来在太阳系初期可能看起来像什么。“

约翰斯·霍普金斯大学的项目科学家Hal Weaver对访问KBO感到很兴奋,他说这是“与我们曾经用航天器看过的任何其他东西不同。”在飞越前三天,Ultima Thule在New Horizo​​ns返回的图像上仍然是一个像素。但随着航天器越来越近,每天增长数倍。韦弗说,如果Ultima Thule横跨20英里(32公里),它将覆盖约200像素。

“每一个像素都很重要,”他说,并强调该团队计划从短暂的飞越中榨取他们所能做的每一点科学。

Ultima Thule发回的第一张照片看起来像什么?

2019年1月1日,艺术家对美国国家航空航天局新视野号航天器的描述,由Ultima Thule(2014 MU69)飞越冥王星之外的柯伊伯带。

2019年1月1日,艺术家对美国国家航空航天局新视野号航天器的描述,由Ultima Thule(2014 MU69)飞越冥王星之外的柯伊伯带。

图片来源:NASA / JHUAPL / SwRI

韦弗说,该团队预计会出现冰冷的表面,可能是碳氢化合物。 “我们几乎肯定会有覆盖表面的有机材料,暗红色材料。”

Grundy是New Horizo​​ns表面组合团队的负责人,他说他们今天不会期待很多表面活动。然而,有可能在其生命的早期,Ultima Thule可能已经喷出冰和碳氢化合物,并且可能有迹象表明这种活动仍然存在于表面。

KBO的严重程度可能会引发争议。到目前为止,冥王星是唯一被研究过的其他KBO,其过去的表面活动覆盖了许多陨石坑。但Grundy表示,该团队并没有预料到表面严重凹陷。

“我们没想到 [Ultima Thule] 陨石坑非常密集,但我们不希望没有陨石坑,“他说。

与KBO的碰撞速度很慢,速度低于每秒0.62英里(1公里)。这可能听起来很快,但Grundy说,与小行星带发生的每秒几公里的撞击无关。事实上,KBO的撞击可能更像是在地上扔满了满是泥土的铲子 – 这么慢,甚至没有挖掘出一个陨石坑,Grundy说。

但是一个巨大的陨石坑可能非常透露,切割出Ultima Thule的表面。如果KBO从一个更大的物体上脱落,那么一个巨大的撞击坑可以揭示暗示目标物质起源的物质层。 “那会很棒,”格兰迪说。

Ultima Thule甚至可能不是一块巨大的岩石,而是一颗由重力拉在一起的巨大碎石堆。

“可能是,”Grundy说,并指出太阳系的身体都是由卵石大小的物体诞生的。 Ultima Thule“可能就像一堆碎石一样诞生,”他说。重力将材料拉近,最终形成一个更大的岩石,但Ultima Thule可能不够大,无法合并。碰撞还可以将固体物体破碎成一堆重力砾石。

无论New Horizo​​ns展示什么,它肯定会成为前所未有的东西。

“我们预计会有很多微弱的结果,尽管Ultima Thule一直非常顽固地揭露其秘密,”韦弗说。

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