一群特立獨行的天文學家提出要徹底改造美國宇航局現代最成功的任務之一——新視野號探測器,該探測器於 2015 年飛掠冥王星,目前正在繼續其向外太陽系深處航行的旅程。
該團隊的論文描述了他們的提案,已提交給《太平洋天文學會出版物》,並以預印本形式提供。論文建議,在新視野號的燃料耗盡且部分系統關閉以節省電力之前,應將其改造為太空望遠鏡,以利用外太陽系近乎無光的條件來研究恆星、星系等。
根據該論文的第一作者,羅切斯特理工學院的天體物理學家邁克爾·澤姆科夫的說法,這個想法主要是為了“促進討論”。至少,新視野號團隊的一些成員主動聯絡他,試圖將這個想法納入即將進行的任務審查中。(該論文的合著者中只有一位是新視野號任務的成員。)
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該計劃呼籲利用冥王星探測器的 8 英寸望遠鏡,稱為遠端偵察成像儀(LORRI),來觀察太陽系邊界之外的遙遠、昏暗的物體。該團隊表示,LORRI 可用於支援美國宇航局即將於 4 月發射的凌日系外行星勘測衛星(TESS),這是一個行星搜尋太空望遠鏡。
麻省理工學院的行星科學家戴安娜·德拉戈米爾(Diana Dragomir)是 TESS 的研究人員,她表示,這項任務需要所有可能的後援支援。這是因為它將發現數萬個候選行星,其中許多行星將需要使用其他望遠鏡進行耗時的獨立確認。
除了促進系外行星研究外,新視野號還可以利用其紫外線和紅外線感測器來研究早期宇宙。宇宙微波背景是宇宙大爆炸的資訊豐富的餘暉,可能是最著名的,此外還有來自恆星和活躍星系發出的紫外線和紅外線背景,這些星系照亮了宇宙塵埃中微弱的、跨越宇宙的光芒。這可以深入瞭解早期宇宙是如何形成的。“你離太陽系越遠,你就能做更多這類觀測,”貝爾法斯特女王大學的行星科學家米歇爾·班尼斯特說,她沒有參與這項研究。她指出,美國宇航局的一艘航天器——深撞擊號,它在 2005 年研究了坦普爾 1 號彗星——後來被改造成一項名為“EPOXI”的新任務,以協助系外行星搜尋。
現實檢驗
那麼該團隊的提案有多現實?
“這實際上是一個後勤和時間問題,並且要確保資源可用,而且我們不會做任何危及任務的事情,”澤姆科夫說。然而,說服其他人不存在任何風險可能是一項艱鉅的任務。
新視野號在冥王星之後的擴充套件任務包括飛掠太陽系誕生時遺留下來的一個古老殘骸,一塊被稱為 2014 MU69 的岩石和冰塊。在這次相遇之後,該探測器將把資料傳輸到地球,由於距離遙遠,大約需要兩年時間才能完全傳回地球。
在 MU69 之後,該探測器的推進劑將不足——不到四分之一的油箱。這可能足以在第二次任務擴充套件期間追逐第三個飛掠目標,正如許多新視野號高階團隊成員所希望的那樣。但是,這次相遇加上將航天器對準地球以便隨後進行資料傳輸可能會用掉大部分甚至全部剩餘燃料。
這些現有的計劃,加上在太陽系邊緣有效控制望遠鏡並獲取資料的基本不切實際性,可能會擠壓澤姆科夫及其公司的提議。“這類提案有很多,如果不是數百個,所以看到它們出現然後無疾而終並不罕見,”行星學會的太空政策顧問傑森·卡拉漢說。
另一個因素是資金。美國宇航局的支出是高度分部門的,以保護其最高優先順序的專案不會相互蠶食——例如,天體物理學的資金與行星科學的資金是分開考慮的。但是,該系統是靈活的,有些人會說是脆弱的,因為國會最終決定了該太空機構的預算細節。
有一些跳出這些預算框架進行思考的先例——例如,EPOXI,儘管是一項像新視野號這樣的行星科學任務,但它在通常不活躍的巡航階段進行了天體物理觀測。這些觀測的部分原因是由美國宇航局的行星科學預算資助的。卡拉漢說,其他任務也完全改變了預算線,例如旅行者 1 號和 2 號探測器,在與外行星相遇結束後,它們從行星預算轉移到了太陽物理預算。“但這完全是不同的性質,”卡拉漢說。“這是一個科學團隊要求在另一個科學團隊的擴充套件任務結束時使用其任務。”
不可能的任務?
要獲得任何切實的進展機會,將新視野號用作天體物理平臺的提議必須透過該任務的首席研究員,科羅拉多州博爾德市西南研究所的行星科學家艾倫·斯特恩的審查。卡拉漢對此表示懷疑,即使該提議已獲得新視野號團隊一些成員的默許支援。“艾倫·斯特恩永遠不會完成新視野號任務,直到他去世的那一天——所以如果他不同意,就不會發生,”卡拉漢說。斯特恩在 20 世紀 80 年代起草了他關於冥王星任務的第一批提案,並在新視野號最終於 2005 年發射之前面臨了反覆的挫折——這在許多方面是他畢生的工作。
就他而言,斯特恩已經在推文中表示,對於如此徹底地重新利用他珍愛的任務,根本“沒有燃料,沒有資金”。
最終,推動新視野號成為第一個真正遙遠的太空望遠鏡的努力,就像許多擴充套件任務概念一樣,可能永遠不會成功——或者看到外太陽系的漆黑宇宙景象。“這個想法在社群中已經存在多年,但問題在於機會,”澤姆科夫說。目前,隨著新視野號繼續其超越冥王星的旅程,這個機會正在進一步變得遙不可及。
