新視野號飛掠“天涯海角”

文/遲惑

在美國諸多航天器里，“新視野號”絕對是排在前列的網紅。它一路飛向太陽系的邊緣，拍到了相當多遙遠的天體。它的主要探測對象是被降格成矮行星的冥王星。這項任務已經在2015年順利完成。不過“新視野號”的使命并沒有結束。這也和矮行星這個定義有一定的關系，在冥王星所在的柯伊伯帶里，有著大量小行星，冥王星不過是其中比較大的一個。那么其他柯伊伯帶小行星是什么樣的呢？在新年來臨之際，“新視野號”近距離觀測了其中一個，讓天文學家們欣喜若狂，這就是Ultima Thule星。Ultima Thule星被眾多媒體翻譯為“天涯海角”。

“新視野號”的好運氣

不得不說，“新視野號”這次的運氣不錯。在它抵達柯伊伯帶之前，哈勃空間望遠鏡就在它的預定航路上發現了“天涯海角”。由于距離太過遙遠，即使以“哈勃”的分辨率，“天涯海角”看上去也不過是一個小點而已。人們除了知道它的存在，對于大小、形狀、質量之類的事情一無所知。好運氣的另外一個方面，是“哈勃”在那段時間里還能工作。如果是2019年1月之后，可能就啥也看不見了。

▲“新視野號”飛越

根據“哈勃”的觀測，人們一度認為“天涯海角”是一個扁長的天體，還有人認為它其實是兩顆小行星，在極近的相互距離上“二人轉”。但無論是“哈勃”還是其他望遠鏡都無法判斷“天涯海角”的形狀，只能感受到它的亮度在不斷變化。新年前后，人們也只能根據最清晰的一張照片判斷，“天涯海角”可能是長橢圓形的。然而，最大的風險并不是把它的形狀看錯了，而是人們看錯了圖像，根本沒有這顆小行星。

要想做出準確判斷，需要更多觀測。不過然后的事情，“哈勃”就幫不上忙了。幸運的是“新視野號”自己的主相機很給力。2018年9月，“新視野號”用“遠距離探測成像儀”拍到了“天涯海角”，雖然它在整個畫面上只占了48個像素，但意味著一個好的開始。這時候，又發生了一件有利的事情。“天涯海角”從一顆恒星前面橫飛而過，形成了掩星效果。這就讓人們確信，這顆小行星不是看錯了，不是望遠鏡上的灰塵，而是真實存在的。有了這次上天賜予的暗示，團隊精確調整了“新視野號”的航路，以14公里每秒的相對速度接近“天涯海角”。

又經過了幾個月的飛行，2019年元旦即將來臨之際，“新視野號”準確地找到了“天涯海角”，實現近距離觀測已經非常有把握。因此，約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）項目團隊立刻決定放棄新年休假，不但全員加班，還邀請了不少相關領域的專家和媒體到場觀摩。有航天媒體的記者為了突出項目團隊的“加班加點”，還歷數了此前的深空探索團隊加班史，比如洞察號探測器在感恩節降落在火星，NEAR舒梅克探測器在情人節那天抵達愛神星，深度撞擊探測器在美國國慶節當天撞擊彗星，等等。

“新視野號”飛越“天涯海角”的當天，任務團隊、嘉賓和媒體記者坐滿了APL的大廳，十多年來，“新視野號”的測控都是在這里進行的。在接近午夜的時候，控制中心收到了“新視野號”傳回的自檢信息，星上各分系統工作正常。這對于一個飛行了13年的探測器來說，是個超乎想象的好成績。緊接著，人們開始接收“新視野號”拍攝的圖像。

雖然根據軌道計算，這次近距離探測是很有把握的，但團隊還是很緊張。因為距離遙遠，人們無法實時遙控“新視野號”。

神奇的發現

當“新視野號”近距離接近“天涯海角”后，神奇的事情發生了。在經歷幾個小時才傳回地球的照片上，人們發現它確實是兩顆小行星，但并不是在唱“二人轉”。它們緊緊地連接在一起，就像一份雙球冰激凌一樣。它們是撞在一起了嗎？根據APL項目組負責人阿蘭·斯特恩的說法，它們倆實際上是慢慢彼此吸引、接近，最后走到一起的。如果是兩輛汽車用這樣的速度靠近并且挨在一起，“都不用走保險”。

這并不僅僅意味著我們看到了一場有驚無險的宇宙車禍，更意味著，人們或許看到了太陽系的巖石類行星——例如地球和火星——是如何產生的。在幾十億年之前，也許就是一些小行星彼此靠在一起，彼此融合，最后形成了今天我們看到的大千世界。因此，天文學界給這種天體發明了一個詞匯叫做“星子”（planetesimal）。柯伊伯帶處在太陽系邊緣，人們認為，這個小行星帶是由“不計其數的微顆粒和卵石”組成。這些小天體經過一個漫長過程后，可能會組成一顆顆行星！

▲“新視野號”拍攝的近距離冥王星照片（下）比“哈勃”拍的（上）清楚多了

有些天文學家質疑阿蘭·斯特恩，認為歐空局羅塞塔號探測器探索的楚留莫夫-格拉希門克彗星才是人類第一次發現兩個星體連接在一起的天體。不過APL的科學家摩爾認為，彗星的彗核是水冰和灰塵形成的，啞鈴狀的外形很可能是中間部分的水冰蒸發掉了，不一定是兩個天體粘在一起。

APL的團隊對“新視野號”發回的圖像做了增強和精確分析，發現了更多的信息。首先，它的自轉周期是15個小時，而且，“天涯海角”在兩個原始星體相結合的部位比較亮，似乎積攢了很多比較細膩的顆粒。至于“天涯海角”所呈現出的紅色，美國西南研究所的凱里·豪沃特認為這是它表面冰層反射的光。

目前人們所看到的照片，是“新視野號”在距離“天涯海角”5萬公里的地方拍攝的。考慮到這個地方的陽光已經非常微弱，人們從照片上無法精確分析“天涯海角”的地形。這要等到“新視野號”進一步接近目標，拍攝并傳回更清晰的照片以后才能確定。

柯伊伯帶距離太陽很遠，因此溫度很低。但是它們的軌道傾角和太陽系里的其他大行星基本一樣，幾十億年中沒有發生過顯著的變化。按照新視野項目有關科學家的說法，“這可能是迄今為止人類探測器發現的最古老天體”。

既然抓住了“天涯海角”，美國宇航局和應用物理實驗室就不能放過機會，操縱相機猛拍是必不可少的。關于“天涯海角”的故事還在講述之中，“新視野號”掠過“天涯海角”并進行拍攝的時間只持續了幾分鐘。但因為星上通信設備發射功率有限，加之距離遙遠，所拍攝到的“天涯海角”照片要用20個月的時間才能傳完。但是APL的科學家們面對這樣的龜速下載，還是決定要耐心等待。誰叫“新視野號”是唯一的片源呢？

▲柯伊伯帶里有大量像Ultima Thule星這樣的小行星

高興啥呢？

阿蘭·斯特恩對記者說：“我實在是太高興了，就和2015年“新視野號”掠過冥王星的時候一樣高興。這是人類的探測器第一次發現兩個天體連在一起，就像堆雪人一樣。”

不就是近距離探索了一顆小行星嗎？雖然這也是少見的成就，但人類并不是第一次近距離拍攝小行星了。APL的人們高興到這樣的程度，似乎非比尋常。

▲Ultima Thule星距離太陽非常遙遠

按照APL的解釋，近距離探測“天涯海角”，還真是一件前無古人的成就。

“新視野號”在掠過冥王星之后，繼續在柯伊伯帶里游蕩。這是一個遍布著冰凍小行星的區域。不過所謂的“遍布”，也不過是數量有點多而已，完全不可能達到科幻電影里那樣密集的隕石陣場景。所以，在這個區域里的小行星也不是俯首可拾的狀態。如果要想在這里找到某個具體小行星并且加以探測，還是要碰運氣的。

另外說一句，“天涯海角”的顏色，是紅的！

▲人們一度認為，Ultima Thule星是兩塊圓形石頭組成的，然而這可能是誤判

小行星本身

這里還有另一件事不得不提。Ultima Thule星的命名聽起來有點古怪。如果按照發音，它應當被讀作“奧梯瑪-圖勒”。這也不足為奇。宇宙里的小行星那么多，總要找些冷僻的詞匯來給它們起名字，否則人類的語言很快就要不夠用了。但“Ultima Thule”名稱公布后不久，居然招來了一些人的指責，認為這個名字有宣揚納粹的嫌疑。

“Ultima Thule”的編號是2014MU69，這意味著它是在2014年被確認下來的。當時“新視野號”還沒有抵達冥王星，但已經勝利在望。因此，美國宇航局和APL開始考慮冥王星之后的任務。

“Ultima Thule”的兩顆星分別被叫做Ultima星和Thule星，前者的尺寸達到19千米，后者也有14千米。它們距離地球有66億公里之遠。

在飛越它們之前，團隊打算給它起個外號，這樣更容易引起媒體和公眾的興趣。他們考慮了好幾個單詞，包括雷神之錘、杏仁、腰果、花生，等等，甚至有人打算叫它提拉米蘇，但最后公布出來的外號是“Ultima Thule”。

然而，有人說這個詞被納粹用來形容雅利安人的起源之地。西方的輿論環境下，粘上“納粹”這兩個字就意味著大麻煩。為此美國宇航局和APL負責人趕緊出來為自己辯護。

阿蘭·斯特恩說，這個詞可以追溯到神話時代，意味著極其遙遠的北方之地。“對于探索來說是一個非常好的文化基因。正是有些壞人也喜歡Thule，我們更不能讓他們玷污這個詞了。”

美國宇航局負責科學的副局長托馬斯·祖部徹恩也說：“就算這個詞與納粹有所聯系，也是非常微弱的。”

美國航天媒體的一些記者也站出來洗地，說“Ultima Thule”的谷歌搜索結果中，還包括阿拉斯加民居、芬蘭玻璃器皿品牌、澳大利亞無線電展會，所以不是納粹專用詞。

根據筆者的調研，一戰結束后不久，一群德國人在慕尼黑成立了“德國傳統研究會”，后來改名叫做Thule社。Thule這個詞是希臘傳說中的極北之地，而納粹黨的幾名早期干將——包括魯道夫·赫斯——曾經是Thule社成員。不過納粹黨成立之后，這些人就脫離了Thule社。至于希特勒本人，并沒有加入Thule社的記錄。

一顆小行星的命名能引起這樣的風波，只能說明猶太人在美國社會里的勢力是非常強大的，不但控制了金融和媒體，也在科學界保持著高壓。假如APL這次真用了什么和納粹有關卻又解釋不清的詞匯，只怕負責人就要引咎辭職了。

新的目標

“新視野號”從“天涯海角”旁邊略過，只是短短一瞬。如今，這顆探測器還在柯伊伯帶中游蕩。團隊分析星上遙測數據后發現，它的健康狀況還不錯，燃料至少可以堅持到2030年代中期。所以，團隊已經開始為它規劃新的探測目標。按照現在的計劃，下一個探測目標要到2020年才能確定下來，也就是說，要等“新視野號”把“天涯海角”的圖片全都傳完。在此期間，團隊要從它預測航路上選擇合適的目標，然后計算燃料，決定如何調整航路。

最困難的事情，當然是發現目標。柯伊伯帶的目標不但遙遠，而且暗淡。陽光到這里已經很微弱了。美國宇航局決定動用一切可以動用的望遠鏡，如果詹姆斯·韋伯望遠鏡在2021年能如期發射入軌，或許可以發揮更大的作用。

目前距離柯伊伯帶最近的望遠鏡當然還是“新視野號”自己的“遠程探測成像儀”。它在2018年8月首次發現“天涯海角”的時候，距離它還有1.6億公里之遠，但是也為人們提供了比較優質的圖像。按照APL的說法，這臺相機的分辨率極高，“可以在干草堆中找到一根針”。下一個目標的尋找，恐怕還要以它為主力。