2019年1月1號人類進行了史上最遙遠的一次飛掠探測行為。NASA的新視野號探測器近距離飛掠伊伯帶小天體2014MU69,如約為我們揭開了這顆小天體的神秘面紗,這也是人類透過探測器近距離探訪到的最遠的太陽系天體。儘管這次電光火石的邂逅只有幾個小時,而參與此次行動的新視野號探測器已經在宇宙中服役了12年。不斷地探索太陽系的新疆界。2006年1月19號,新視野號探測器正式發射升空,而當時新視野號的目標是探測距離太陽約四十個天文單位外的冥王星。造訪當時人類探測史上最遠的太陽系天體。
為了快速抵達遙遠的冥王星,輕車簡從,重量不到五百公斤的新視野號藉助強大的宇宙神V號運載火箭成為了迄今為止發射速度最快的探測器。他只用了13個月的時間就飛過了木星,先後超越了旅行者一號和二號,然後於2015年7月14號抵達冥王星,全程只借助了一次木星的引力助推,但這樣的輕型設計也導致新視野號和兩艘旅行者號探測器一樣都是飛掠器。這意味著他們只會和目標天體擦肩而過,不會環繞目標天體進行長期探測,難以探測到目標天體完整的樣子,除非目標天體自轉速度極快。在探測器飛掠的短暫過程中,就能自己轉上一圈。
儘管如此,新視野號還是為我們揭開了冥王星和他的幾個衛星的一部分面紗。但今天冥王星不是我要聊的主角。其實早在新視野號飛掠冥王星之前,專案組就已經確認新視野號任務有餘力,在冥王星之後繼續探測另一個柯伊伯帶天體。柯伊伯帶作為太陽系富冰小天體的源頭之一,這些幾乎沒有經歷過地質活動的原始小天體。可以作為我們追溯太陽系歷史的時光膠囊。可是柯伊伯帶有那麼多小天體,誰會是幸運兒呢?新視野號的大致路徑早已經確定了,所以新的天體不可以偏離新視野號。接下來原本的飛行路徑太遠,以免新視野號消耗太多燃料。這個天體要儘量大些,因為越小就越難觀測。這個天體本身也不能離地球太遠,太遠傳回訊號會很困難。可問題是當時的人們對柯伊伯帶的天體還知之甚少,根本沒有合適的目標?怎麼辦呢?
沒有目標就創造目標。從2011年開始,麥哲倫望遠鏡、昴星團望遠鏡等多個地基望遠鏡都展開了搜尋,但均沒有發現合適的目標。2014年,哈勃空間望遠鏡也被請了出來,這才找到了三個符合要求的目標天體。2014MU69是其中最合適的,中文名字被稱為天涯海角。2015年8月28號,2014MU69正式被選為新視野號的下一個探測目標。不久後的十月底到十一月初,新視野號調整了軌道奔向這顆天體。但直到這時候,2014MU69都還只是一個小亮點。沒人知道他長什麼樣,我們所知的僅僅是它的軌道比較遠,大致在黃道面上,距離太陽大約43個天文單位,直徑約三四十公里,大約每三百年繞太陽一週。
不過,2017年的五次成功的掩星觀測透露了一點點2014MU69可能的形狀。觀測結果表明這個天體似乎是長條形,可能是一個啞鈴狀的前進,也可能是兩個十多公里大小的天體構成的雙天體系統。天涯海角到底長什麼樣?在新視野號抵達之前,大家對天涯海角的真容有過許多猜想,這讓新事業後的飛掠變得更加令人期待。隨著新視野號一點一點靠近,天涯海角的模樣越來越清晰。2018年8月16號,新視野號在距離1.72億公里處第一次捕捉到了天涯海角。但雖然快速飛掠,僅用幾個小時。畫面傳回地球,卻需要兩年。在這次飛掠的過程中,新視野號只有幾個小時時間可以對天涯海角進行近距離觀測。
在這幾個小時裡,新視野號會用上自己攜帶的各種科學儀器,充分把握這次珍貴的邂逅。不過這份邂逅的禮物需要很久很久才能送回地球。約65億公里外的新視野號發出的訊號以光速傳回需要六個多小時才能夠到達地球。再加上探測過程中無法同時把天線對準地球,而要把飛掠期間收集到的所有照片和其他科學資料傳回地球,預計一共需要二十個月。可是隨著探測器的臨近,任務專家已經不得不處理一個相當奇怪的現象。這是因為2014MU69反射的光有些異常,新視野號於2019年1月1號凌晨12:33透過該天體,屆時探測器時速超過50700公里,距離目標約三千五百公里。我們將能夠看到這個物體的細節,但在那之前,科學家不得不面對一個意想不到的謎團。而現在透過分析新視野迄今拍攝的數百張照片,科學家一直試圖測量它的亮度,但他們未能探測到該天體的光度。
在旋轉時的週期性變化,我們已經知道2014MU69不是球狀的。早在2007年,阿根廷望眼鏡的觀測暗示他是卵形的或雪茄狀的,甚至可能是兩個彼此非常接近的物體,甚至可能是觸碰的雙星。雖然科學家以前曾發現過這樣的天體,但奇怪的是2014MU69並沒有表現出亮度的重複變化。通常來說,當旋轉物體表面反射來自太陽的光線時會產生光線的變化。科學家稱之為光的週期性脈動也就是光的曲線。那麼為什麼這個遙遠的柯伊伯帶天體沒有可探測到的光曲線呢?SETI研究所的馬克斯豪特說,2014MU69可能被一團塵埃所包圍,這些塵埃掩蓋了他的光曲,就像彗星的塵埃通常淹沒了中心反射的光線一樣,這是另一個很好的解釋。但正如科學家所說的那樣,需要一個熱源才能造成如此嚴重的昏迷。太陽距離最後通牒有四十億英里,它的光線可能太弱,無法產生這樣的效果。這是一個神奇的謎團。但隨著新視野更接近目標,這個難題將在未來得到解決。