这张艺术家概念图展示了“黎明号”探测器在矮行星谷神星轨道上运行。 (来源:NASA/JPL)十一年前,NASA 向主小行星带发射了“黎明号”探测器,目标是其两颗最大的岩石世界。2011 年,“黎明号”抵达灶神星,然后于 2015 年前往谷神星。在成为首个绕行两个地球以外世界、并首个访问矮行星的探测器后——在“新视野号”飞掠冥王星前几个月抵达谷神星——“黎明号”已两次未能与地面控制员成功联系,任务就此结束。探测器即将寿终正寝并不令人意外——它已经运行了数月,而控制姿态以进行通信和为太阳能电池板充电的肼燃料也所剩无几。七月,NASA 宣布预计燃料将于八月至十月间耗尽;“黎明号”坚持到了该时间窗口的最后,最终在 10 月 31 日错过了通过 NASA 深空网络的通信。11 月 1 日再次错过的通信促使团队得出结论,燃料已经耗尽,“黎明号”已陷入黑暗。“今天,我们庆祝‘黎明号’任务的结束——它取得了令人难以置信的技术成就,为我们带来了至关重要的科学发现,以及促成探测器完成这些发现的整个团队,”NASA 科学任务理事会副署长 Thomas Zurbuchen 在一份新闻稿中表示。“‘黎明号’从灶神星和谷神星收集到的惊人图像和数据,对于理解我们太阳系的历史和演化至关重要。”“黎明号”任务主管兼总工程师 Marc Rayman 谈及该探测器时说:“我们对‘黎明号’的要求非常高,但它每一次都完成了挑战。很难告别这个了不起的飞船,但时机已到。”
“黎明号”的科学
“黎明号”探测器携带了四种科学仪器:成像相机、可见光与红外光谱仪、伽马射线和中子探测器,以及引力科学。它利用这些设备以新的方式探索了我们的小行星带,揭示了其他手段无法获得的信息。“黎明号”返回了谷神星和灶神星的三色和黑白图像,以及利用其光谱仪(可将光分解成不同波长)绘制的表面地图,使研究人员能够确定其表面的成分。通过无线电跟踪,“黎明号”能够发送关于这些天体质量和自转特性的信息,揭示了它们内部的不可见特征。该探测器的一些主要发现包括证明矮行星能够拥有液态海洋,以及使研究人员能够比较不同距离的太阳天体,并描绘出位置如何影响它们的形成和演化。在灶神星上,“黎明号”加强了该小行星与地球上某些类型陨石之间的联系,证实了后者是在该小行星过去遭受撞击时形成的。它还绘制了灶神星表面奇怪的暗色物质沉积图,这可能是撞击者将物质从撞击处抛到小行星各处的撞击证据。在谷神星上,“黎明号”发现了冰火山活动的证据,这是一种与火山活动类似的地质现象,冰火山喷发的是水和其他有机物,而不是熔岩。“黎明号”拍摄了这颗遥远行星表面的山体滑坡照片,发现了谷神星曾拥有液态海洋的迹象,并使研究人员能够更好地绘制矮行星的地形图。该任务的海量数据集将继续可供研究人员使用,从而在未来几年内实现更多发现和研究。特别是随着发现来自另一个太阳系的彗星“奥陌陌”('Oumuamua)的出现,“黎明号”关于谷神星和灶神星的数据将有助于科学家们回溯时光,更好地理解行星系统——我们自己的以及其他的——是如何形成的。
任务结束
随着肼燃料的耗尽,“黎明号”探测器将进入多种安全模式,以至于车载计算机试图识别和纠正问题。但缺乏燃料是无法解决的,尽管探测器会关闭其系统并依靠电池供电,但如果飞船无法将太阳能电池板对准太阳,电池就无法充电。它会关闭的系统之一是其无线电,只有在恢复供电后才会开启——在无法指向的情况下,这种情况不会发生。在其 11 年的服役期内,“黎明号”总共飞行了 43 亿英里(69 亿公里),并完成了一系列“第一”。现在,它将继续在谷神星轨道上运行数十年,绕行该世界至少 20 到 50 年。这是故意的,因为谷神星的条件可能适宜生命存在,而工程师们希望防止探测器(以及它可能携带的任何潜在地球微生物)与这颗矮行星发生接触。目前生效的行星保护规程禁止其在至少 20 年内触及表面,这足够如果该世界被赋予更高的保护优先级,可以进行潜在的后续任务。在“黎明号”任务结束两天后,NASA 的开普勒太空望远镜也因燃料不足而退役。尽管这两种结局都是预料之中的损失,但都带来了积极的一面。这两个了不起的探测器不仅留下了海量的数据,而且也有其他项目接替它们。隼鸟2号(Hayabusa2)目前正在绕小行星龙宫(Ryugu)运行,已向其表面发送了数个着陆器,并将在几年后返回地球前收集小行星样本。将这些样本与研究人员对灶神星和谷神星的了解进行比较,将使我们对太阳系过去和现在的认识更加清晰。














