7个关于新视野号飞越冥王星的问题，带你深入了解科學頭條網

2019-11-05 20:21:51 天文在線

2015年,新视野号(New Horizon)飞掠冥王星的年份！当年，在NASA的发布会上，新视野号的首席研究员艾伦·斯特恩(Alan Stern)就这历史性的一刻回答了媒体和公众的一些问题，讨论了该团队关于冥王星表面的成果，数据如何被传输回地球，以及其他相关问题。

以下是我们获取到的所有关键回答。

问题1：新视野号给地球传输数据的速度有多快？

回答：这就看情况了。我们根据新视野号在地球天空中的位置以及地面天线的倾斜度来接收数据。科学团队里有一个叫“速率步进”( ‘rate stepping’)的术语，专门用来描述这种接收数据的速度。我们的天线正在艰难地以1000位每秒（125比特每秒）这样最低的速率来接收数据。航天器还有一个“自旋模式”，可以指向地球并自转以提高数据传输的稳定性。当航天器转到“自旋模式”时，我们的下载速度可以达到4000位每秒。

基本上，我们下载冥王星图像的能力（速度）简直就像被阉割的拨号上网一样。这就是为什么我们大概要花费16个月来下载新视野号一周传回来的数据。

问题2：看起来卡戎(Charon)表面的陨石坑比冥王星更多，是吗？

回答：我们在之前就了解到冥王星的表面和它最大的卫星卡戎的表面是不同的。在斯特恩看来，到目前为止我们收到的图像显示，冥王星的表面更年轻一些，而卡戎表面更古老，更沧桑。

至于为什么会这样，我们还不太确定。可能是冥王星内部更为活跃的地质进程导致了地表更频繁地侵蚀和再循环（尽管科学团队对于冥王星是否有地壳运动还没有定论！）。或者可能是冥王星上的大气进程导致了一些陨石坑被覆盖住了。只有等我们得到更多的数据之后，我们才能揭开这个秘密。“到现在这个问题还是模糊的”，斯特恩说，“因为我们只获得了初步数据，但是并没有足够有力的数据来揭示整个故事。”

问题3：我们希望在冥王星的阴暗面能获得的最大图像分辨率是多少？

回答：这很难说，NASA说。

对于那些不知情的人来说，既然新视野号（New Horizons）已经掠过了冥王星，它就会回过头来看这个星球的暗面。除非科学团队能够巧妙地将这次飞跃安排在卡戎刚好在另一面，也就是昼半球那一面的那一天，否则是相当令人困扰的。阳光被卡戎反射，照亮了那些原本晦涩的夜晚地形。

尽管卡戎的反射光使我们看到那些原本看不到的地形，但是我们同时也在看向太阳的眩光，这就意味着我们会得到大量的噪点。为了提高信噪比，我们需要合并像素。从本质上讲，我们正在制作冥王星暗面的深色颗粒状图像，虽然颗粒度有所减少，但在此过程中会降低分辨率。

冥王星表面上的心形特征在左右两侧似乎略有不同。这是视觉上的偏差，还是可以指出真正的差异？NASA的科学家看到的是同一件事：心形有点左右分叉。斯特恩说：“一旦获得色彩数据，我们就会知道更多。”

问题4：我们什么时候可以看到冥王星的颜色数据呢？

回答：我们现在就有冥王星地表的颜色数据，并且科学团队正在致力于处理这些数据。我们可能会看到更多的彩色图像。在下面的这张图片是冥王星（左）和卡戎（右）的合成图像，该图像已经在发布会上展示并在新科学家(New Scientist)上发表。要注意的是，此图像中的色彩被夸大以突出两个星球上不同的地表特征。

问题5：当新视野号和地球通讯时，我们的科学家们将在监视器上看到什么呢？:

回答：然后，我们将开始获取航天器上所有子系统的实时数据。新视野号通过飞行器的子系统来循环发送遥测数据，这些子系统包括主计算机状态和主控件。尽管我们能截获信号，但我们不知道是在子系统旋转中的哪个位置捕获信号，但是科学团队认为，我们将有足够的时间循环遍历每个子系统，并确保整个航天器正常工作。

问题6：如果没有收到新视野号的信息，我们已经有多少数据？

回答：首先，NASA认为丢失航天器的可能性非常低——大约万分之二的概率。正如斯特恩指出的那样，这意味着让数百架“新视野”号航天器经过冥王星系统，并期望它们都能幸免。尽管如此，NASA一直在疯狂地将初始数据传输到地面，斯特恩称之为“故障安全数据集”。基本上，我们正在尝试下载尽可能多的文件，以防在很小的陨石影响使新视野号早日瘫痪的情况下尽可能地做好准备。

斯特恩表示，故障安全数据集包括有关冥王星大气的成分数据，颜色数据和光谱数据。但是99%的数据依然在航天器上，包括绝大多数非常重要的数据。

“如果新视野号（New Horizons）因碎片撞击而丢失的话会令人非常失望”，斯特恩说，“但是我们认为它仍将正常运行。”