美國宇航局的新視野號探測器在 2015 年憑藉前所未有的冥王星照片令世界驚歎，並且最近首次拍攝了柯伊伯帶天體的特寫影像。現在，該任務又實現了另一個第一：測量太陽系外緣兩顆恆星的距離。
“可以肯定地說，新視野號正在觀察一個外星天空，這與我們在地球上看到的不同，”新視野號首席研究員、來自科羅拉多州博爾德西南研究所的艾倫·斯特恩在 6 月 11 日釋出的一份宣告中說。
從歷史悠久的哈勃太空望遠鏡到全新的歐洲行星獵手 CHEOPS，大多數太空望遠鏡都停留在地球附近：在大氣層之外就足以提供良好的視野，而且通常沒有理由冒險走得更遠。但是，從深空進行觀測有時會有優勢。
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4 月 22 日和 23 日，新視野號團隊將探測器的主攝像頭對準了比鄰星——距離太陽最近的恆星——它距離我們約 1.3 秒差距（4.2 光年），以及另一顆名為沃爾夫 359 的恆星。美國宇航局要求專業和業餘天文學家在同一時間從地球上拍攝這兩顆恆星的照片。由於新視野號現在距離太陽比地球遠 46 倍，因此這兩個視點之間的距離足夠遠，以至於恆星的位置相對於其他更遠的物體看起來略有不同。透過測量這種差異，天文學家可以計算出兩顆恆星與地球的距離。
這是一種歷史悠久的技術，稱為視差，它是銀河系最複雜的 3D 地圖的核心，包括歐洲航天局的蓋亞探測器製作的當前最先進的地圖。視差的工作原理與雙眼視覺相同，後者使人類能夠透過雙眼對準物體來粗略估計到物體的距離。
但是，蓋亞號的位置相對靠近地球，它透過比較其在圍繞太陽半個軌道上的前後六個月內看到的同一顆恆星的景象來計算視差。這兩個位置的差異僅僅是太陽-地球距離的兩倍——而不是像新視野號探測器那樣是 46 倍。因此，視差角很小，蓋亞號生成的是數字表格，而不是供人們觀看的東西。
新視野號團隊成員、美國亞利桑那州圖森美國國家光學紅外天文研究實驗室的天文學家託德·勞爾說：“儘管蓋亞號完成了所有令人印象深刻的工作，但你看不到它。” “在這裡，你可以看到它——砰！” 從柯伊伯帶和地球拍攝的比鄰星的兩張照片清楚地顯示了這顆恆星的位置變化。勞爾說，這些影像可能會像著名的淡藍色點一樣具有標誌性和令人難忘，淡藍色點是美國宇航局的旅行者 1 號探測器在 1990 年拍攝的地球照片。該團隊已經接到天文教科書作者的聯絡，他們希望在下一版中包含這些影像。
從遠處觀看
將天文臺放入深空——即地球-月球系統之外的任何地方——可以提供許多優勢。追蹤潛在危險小行星的最佳位置將是太陽系內部，在那裡，靠近地球執行的物體——稱為近地天體 (NEO)——將會在黑暗的太空背景下被看到，而不是在太陽的亮度下被看到。
法國尼斯藍色海岸天文臺的保羅·坦加說：“在地球內部的軌道上，有可能讓所有近地天體都在軌道之外。” “這樣，所有近地天體遲早都會在觀測站的角度上與太陽形成對沖，這是觀測最有利的條件。”（BepiColombo，一個目前正在進行為期七年前往水星的雙探測器任務，原計劃包括一個專門的近地天體望遠鏡，但該計劃為了削減成本而被擱置。）
同時，雷射干涉儀空間天線 (LISA) 是歐洲航天局計劃於 2034 年發射的三個太空探測器，它將從遠離地球-月球系統干擾的有利位置探測引力波。而且，有時，從火星表面進行天文觀測會有所幫助。
就恆星距離測量而言，如果一個具有蓋亞號精度的天文臺在遠處軌道執行，則可以獲得更精確的視差。例如，如果距離太陽是地球的五倍——木星的距離——測量精度將至少在原則上提高五倍。
但是，天文學家很少考慮將探測器送入深空。其中一個原因是這些儀器需要花費時間才能收集到良好的測量結果。蓋亞號需要多次繞太陽執行並重複測量恆星才能獲得良好的視差，而在木星距離軌道執行的任何物體都需要花費更長的時間才能做到這一點，都柏林大學學院的天文學家邁克爾·佩裡曼說，他是蓋亞號的創始成員之一。“忽略將衛星送達那裡並使其減速的能量問題，這將需要 3 到 5 個軌道，或 36 到 60 年的測量時間，”佩裡曼說。“無需多言！”
由於新視野號將其拍攝的照片與從地球拍攝的影像相結合，它可以一次性獲得視差，而無需等待。該探測器從未被設計用於進行天文觀測，因此它對比鄰星距離的測量精度比蓋亞號低幾個數量級，勞爾說。但他補充說，獲得更好的測量結果從來都不是目標。重點是展示人類的智慧已經走了多遠。
本文經許可轉載，並於 2020 年 6 月 11 日首次發表。