關(guān)于作者
鄭永春，博士，中國科學(xué)院國家天文臺月球與深空探測研究部、中國科學(xué)院月球與深空探測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員。2000年起參與探月工程、深空探測等國家重大科技任務(wù)。主要研究領(lǐng)域?yàn)樾行堑刭|(zhì)與遙感。
首批香江學(xué)者計(jì)劃入選者，中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會首批入選者，中國青年科技工作者協(xié)會代表。先后獲中國科學(xué)院院長獎(jiǎng)、我國首次月球探測工程有功人員獎(jiǎng)、探月工程嫦娥二號任務(wù)突出貢獻(xiàn)者獎(jiǎng)、香江學(xué)者獎(jiǎng)、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會優(yōu)秀會員等。
太陽系“考古”發(fā)掘之旅
鄭永春
2015年07月17日
在“新視野號”任務(wù)論證和發(fā)射時(shí)，冥王星還被視作行星，作為太陽系中唯一沒有被航天器探測過的行星，“新視野號”被賦予重要的象征意義。隨著天文學(xué)家在柯伊伯帶不斷獲得新的觀測發(fā)現(xiàn)，“新視野號”的主要任務(wù)從冥王星擴(kuò)展到整個(gè)柯伊伯帶。
近距離飛越冥王星及其已知的五個(gè)衛(wèi)星：雖然，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡此前的觀測沒有發(fā)現(xiàn)冥王星有新的衛(wèi)星或環(huán)帶系統(tǒng)，但如果它們太過暗弱，從遙遠(yuǎn)的距離上是很難被發(fā)現(xiàn)的。因此，“新視野號”將探測冥王星是否存在未被發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星，調(diào)查冥王星是否擁有環(huán)帶系統(tǒng)，觀察冥王星表面是否存在撞擊坑或撞擊坑的多少，判斷柯伊伯帶天體相互碰撞的幾率。
考察柯伊伯帶的其他天體：柯伊伯帶的天體自太陽系形成之初已存在，是太陽系各大行星形成后的殘?jiān)?，記錄著太陽系最初形成時(shí)的歷史，有助于理解太陽系和地球生命的起源。如果不了解柯伊伯帶，就很難理解太陽系的起源。對于太陽系里的這片新大陸，“新視野號”首席科學(xué)家艾倫 斯特恩指出：“太陽系中的這一區(qū)域存在諸多謎團(tuán)。探索冥王星和柯伊伯帶就像是在太陽系新大陸進(jìn)行的考古發(fā)掘工作。通過考察可以窺探到太陽系行星形成的最初狀態(tài)?！?
近距離飛越冥王星及其已知的五個(gè)衛(wèi)星：雖然，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡此前的觀測沒有發(fā)現(xiàn)冥王星有新的衛(wèi)星或環(huán)帶系統(tǒng)，但如果它們太過暗弱，從遙遠(yuǎn)的距離上是很難被發(fā)現(xiàn)的。因此，“新視野號”將探測冥王星是否存在未被發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星，調(diào)查冥王星是否擁有環(huán)帶系統(tǒng)，觀察冥王星表面是否存在撞擊坑或撞擊坑的多少，判斷柯伊伯帶天體相互碰撞的幾率。
考察柯伊伯帶的其他天體：柯伊伯帶的天體自太陽系形成之初已存在，是太陽系各大行星形成后的殘?jiān)?，記錄著太陽系最初形成時(shí)的歷史，有助于理解太陽系和地球生命的起源。如果不了解柯伊伯帶，就很難理解太陽系的起源。對于太陽系里的這片新大陸，“新視野號”首席科學(xué)家艾倫 斯特恩指出：“太陽系中的這一區(qū)域存在諸多謎團(tuán)。探索冥王星和柯伊伯帶就像是在太陽系新大陸進(jìn)行的考古發(fā)掘工作。通過考察可以窺探到太陽系行星形成的最初狀態(tài)?！?
柯伊伯帶的天體主要包括冰凍的小行星、彗星和矮行星。其中，彗星主要由甲烷、氨和水等冰凍物質(zhì)組成，也有石塊和塵埃?？乱涟貛嵌讨芷阱缧堑睦霞遥墓族缧蔷彤a(chǎn)于該帶；小行星主要由巖石和金屬組成，其成分可能非常不同于火星和木星之間小行星帶中的小行星，有些小行星可能是彗星中的揮發(fā)物逃逸后形成的；矮行星是直徑上千公里、成球體的行星，由于沒有足夠的小天體供其碰撞、吸積，成為一顆長不大的侏儒行星。除此之外，一些巨行星的衛(wèi)星，如海王星的衛(wèi)星海衛(wèi)一、土星的衛(wèi)星土衛(wèi)九，可能最早也起源于柯伊柏帶，后來受引力攝動才進(jìn)入巨行星附近?？乱敛畮У奶祗w是太陽系演化的遺跡，記錄著太陽系形成之初的信息。
1992年，人類才艱難地首次觀測到除冥王星外的第一個(gè)柯伊伯帶天體——直徑250千米的QB1，那時(shí)我們還不知道是否存在柯伊伯帶。而現(xiàn)在，探測柯伊伯帶的深空探測器新視野號已經(jīng)飛抵那里親臨探測。那么，新視野號是如何設(shè)計(jì)的？怎樣才能破解太陽系最初的秘密呢？