
7 月 14 日,新视野号任务控制中心的人群倒计时,迎接探测器最接近冥王星的时刻。| NASA/Bill Ingalls
7 月 14 日,我正在开车返回约翰霍普金斯大学应用物理实验室(新视野号探测器任务控制中心)的劳雷尔市,当时我突然发现自己卷入了一场星际竞赛。当天早些时候,探测器完成了具有历史意义的冥王星飞掠,我与科学和工程团队挤在一起。
或者更确切地说,是我们所有人都*希望*它完成了。我们直到新视野号的“任务完成”信号到达才能确定,而由于距离遥远,这个信号需要冗长的 4.6 小时才能到达地球。所以我们在等待定于晚上 8:53 到达的胜利信息时休息了一下。
当我刚把车开进停车场,准备加入守候时,我感到一阵失落,意识到我把笔记本电脑忘在了餐厅。我快速计算了一下。去餐厅的 5 英里路程大约需要 10 分钟,再回来也需要 10 分钟。当时是 8:30。如果我时间掐得准,还有可能。我别无选择;我所有的笔记和文件都在那台电脑上。
当我超车、试图赶在红灯前通过时,我突然想到:我正试图跑赢一道以光速飞向地球的无线电波。距离信号到达还有二十分钟,它已经飞过了木星轨道;还有十分钟,它就飞过了小行星带。
我在还有两分钟的时候冲进了主会议室——我比信号早了 2200 万英里到达。当我进入时,我听到飞行工程师逐一确认完美的读数。我看到新视野号项目负责人艾伦·斯特恩因其任务的成功而喜形于色。我和其他人一起挥舞着一面小小的美国国旗。我分享了冥王星科学家们捕捉到来自太阳系边缘的最新消息的兴奋之情。
大坝溃堤
这些消息来之不易。斯特恩早在 1990 年就首次提出了 NASA 的冥王星任务。但没有得到响应。随后一系列的后续提案虽然有所进展,但仍然不够。其中一个名为“冥王星柯伊伯快车”的项目甚至进入了设计阶段,却在 2000 年被突然取消。即使新视野号最终获得批准,预算削减也几乎在 2002 年使其夭折。在国家科学院和外行星研究界的大力支持以及行星学会(一个非营利组织)的热情游说下,这个顽强的探测器才得以罕见地复活。
更重要的是,新视野号飞掠冥王星的日子恰好是“水手 4 号”飞掠火星并传回第一张深空行星图像的 50 周年纪念日。这可能是一项很慢的成就,也可能很快,这取决于你的看法。NASA 科学任务理事会负责人约翰·格伦斯菲尔德选择了后者,他告诉劳雷尔的庆祝者:“五百年后,我们将回顾这段时期,认为这是探索的黄金时代。”
新视野号任务所有延迟——以及几乎被否决——的满足感在晚上 8:53 的信号到达后的热烈掌声中显而易见。但聚集在应用物理实验室的科学家们并非来寻求了结。既然他们终于追上了冥王星,斯特恩和他的许多同事们就只专注于未来。在新视角下,冥王星不再是最后一个行星,而是柯伊伯带(一个由数十亿颗冰冻彗星和少数类行星天体组成的、位于海王星之外的群体)的第一个也是最大的成员。正如格伦斯菲尔德所说:“我们已经打开了太阳系的一个新领域。”

在新视野号完成最近距离飞掠仅 15 分钟后,它捕捉到了冥王星崎岖地貌和朦胧、分层大气近乎日落的景象。该场景跨度为 230 英里。(来源:NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所)
NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所
新视野号让我们首次看到了这一完全未知的物体类别。柯伊伯带在大约 45 亿年前,也就是太阳系早期,开始成形,并与其他所有我们已知的世界独立演化。它保留了地球形成过程中循环的气体和有机分子,并且具有独特的化学和地质历史。没有人知道冥王星会是什么样子。
当埃伦·斯托凡,NASA 的首席科学家,看到 7 月 15 日在实验室流传的第一张完整的冥王星特写照片时,她一时语塞。她脱口而出:撞击坑都在哪儿?地表是地质活跃的吗?它有多老?斯托凡在回想起人类抵达冥王星的传奇历程时眼含泪光。“我通常看到行星图像时不会哭,”她道歉道,然后补充道,“好吧,有时我会,尤其是如果那是土卫六。”
对于前方冒险的强烈感受——而不是被遗留下来的障碍——主导了任务控制中心的情绪。艾伦·斯特恩直到听到一切正常信号才得以控制,他握紧拳头,咧开嘴笑了,并喊道:“我们做到了!” 新视野号的联合研究员杰弗里·摩尔兴奋地说,第一次看到冥王星“让我大开眼界,让所有人都大开眼界。” 另一位联合研究员和团队老将弗兰·巴杰纳尔坦言,随着每一张新图像的下载,“我都在原地跳来跳去”。
与此同时,在主会议厅里,冥王星爱好者们互相传递着一个可以戴在头上作为帽子的新视野号模型。人们轮流拍照,经常挥舞着非官方的冥王星礼仪:伸出九根手指,以示对这颗曾经的第九行星的声援。在那间屋子里待上五分钟,任何人都不会再误以为科学家是没有情感的人。
意外的活动
新视野号的最初信息可以用那三个让任何研究人员微笑的词来概括:惊喜,惊喜,惊喜。先从斯托凡惊叹不已的那片几乎没有撞击坑的地表说起。

冥王星礼仪和新视野号帽子。| Corey S. Powell
普遍的假设是,柯伊伯带的天体应该是地质不活跃的,因为它们非常寒冷。但新视野号的第一批图像显示,一些区域有广阔、平坦的平原,这些平原的年龄可能不超过 1 亿年,在地质学上相当年轻。图像还显示了一系列高达 11,000 英尺的冰山,流动的氮冰川,以及普遍存在的有机化合物覆盖层,这些化合物将整个世界染成了粉红色至红色。
“我们现在有一个孤立的小型行星,在 45 亿年后仍在展现活动,”斯特恩告诉应用物理实验室的众人。“这将迫使许多地球物理学家重新审视他们的图纸,以弄清楚这是如何实现的。”
更令人震惊的是,冥王星最大的卫星卡戎——仅宽 751 英里——也展现出动态的、有裂缝的地表,北极有一个黑暗的污渍,可能是从冥王星稀薄的大气中捕获的甲烷。同时,卡戎的颜色和整体地质与冥王星截然不同,原因尚不清楚。“这真是让我们目瞪口呆!”新视野号的副项目科学家凯西·奥尔金对另一轮掌声说道。
新视野号的最新消息仍在源源不断地传来,远在人群离开之后。该探测器的数据传输速率很慢,这意味着完整的冥王星数据集要到 2016 年 10 月才能到达地球。在飞掠事件中报告的所有令人惊叹的发现,都仅基于最初返回的 2% 的数据。虽然新视野号的科学教训才刚刚开始显现,但主要信息已经清晰地传达出来。柯伊伯带的世界是生机勃勃且多样的,与人类以前见过的任何事物都不同。
但当晚斯特恩还有一个最后的惊喜。“我在秘密开发一个冥王星着陆器,”他在展示新视野号的初步图像后脱口而出。人们善意地笑了,但他打断了他们:“我是认真的。”
为什么不呢?既然我们已经追上了冥王星,我们就能感受到外面还有多少冒险和刺激在等待着。唯一的问题是,我们是否有决心继续这场竞赛。















