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新视野号

新視野號New Horizons)又譯新地平線號,是美國國家航空暨太空總署旨在探索矮行星冥王星(在發射時間仍然被認為是一顆行星)和柯伊伯带行星際機器人太空船任務,它是第一艘飛越和研究冥王星和它的衛星冥衛一冥衛二冥衛三太空探測器。NASA可能還會批准它飛越一個或两個古柏帶天體。任務概要是由美国西南研究院首席研究員艾倫·斯特恩所領導的一個團隊提出[3]

新視野號
New Horizons
任务类型外太陽系天體飛越任務
运营方NASA
国际卫星标识符2006-001A
衛星目錄序號28928
网站pluto.jhuapl.edu
nasa.gov/newhorizons
任務時長主任務10年
迄今共運作16年11個月17日
航天器属性
制造方APL · SwRI
發射質量478公斤(1,054英磅)
無燃料質量401公斤(884英磅)
有效载荷質量30.4公斤(67英磅)
尺寸長 2.12 公尺, 寬 2.74 公尺
高 2.21 公尺
功率228
任務開始
發射日期2006年1月19日
19時整 UTC
載具擎天神5號運載火箭
551型 AV-010
發射場卡納維爾角空軍基地 SLC-41
承包方ILS英语International Launch Services[1]
軌道參數
離心率1.41905
傾角2.23014°
升交点经度225.016°
近心點幅角293.445°
曆元2017-01-01
2457754.5 JD[2]
飛掠小行星132524(未事先計畫)
最接近2006年6月13日
4時05分 UTC
距離101,867公里(63,297英里)
飛掠木星重力助推
最接近2007年2月28日
5時43分40秒 UTC
距離2,300,000公里(1,400,000英里)
飛掠冥王星
最接近2015年7月14日
11時49分57秒 UTC
距離12,500公里(7,800英里)
飛掠小行星486958
最接近2019年1月1日
5時33分整 UTC
距離3,500公里(2,200英里)
搭載儀器
 
新視野號當前的位置
新視野號於2015年7月14日掠過冥王星時的飛行路徑
新視野號於2015年6月29日拍攝的冥王星-冥衛一系統
美國國家航空暨太空總署科學家慶祝新視野號順利飛越冥王星。

經過在發射地點的幾個延誤後,新視野號于2006年1月19日在卡纳维拉尔角發射,直接進入地球和太陽逃逸軌道,在最後關閉引擎時相對於地球的速度是16.26公里/秒,或58,536公里/小時(10.10英里/秒或36,373英里/小時)。因此,它是有史以來以最快的發射速度離開地球的人造物體。2015年7月14日新视野号飛越冥王星系统。随后,新視野號将繼續進入古柏帶

經過與小行星132524 APL一個短暫的相遇後,新視野號飛往木星,在2007年2月28日使得其最接近木星的距離为2.3 × 106公里(1.4 × 106英里)。木星飛掠提供重力助推给新視野號的速度增加了4 km/s(14,000 km/h;9,000 mph)。木星相遇也被用來作為新視野號科技性能的全面測試,傳回關於行星的大氣層衛星磁層的數據。在飛掠木星後,探測器繼續前往冥王星。在木星後的大部分旅行中,太空船是处于休眠模式度過,以保護太空船上的系統。在2006年9月,新視野號第一次拍攝了冥王星,其次是在2013年7月拍攝了區分冥王星和它的衛星冥卫一作為兩個單獨的對象的圖像。無線電信號从新視野號太空船旅行到地球需要用4個多小時。

格林威治時間2015年7月14日上午11時49分,新視野號接近冥王星12,500公里,為旅程中最接近冥王星的位置。[4] 它成為了第一艘探索冥王星的航天器[5]

協調世界時7月15日00時52分37秒(美國東部時間7月14日20時52分37秒),美國國家航空暨太空總署收到了新視野號傳來的訊息,證實了探測器在預定的時間成功地飛越了冥王星,探測器各方面的運作一切正常,和先前預料的一樣。[6][7][8]

2019年1月1日,新视野号探测器近距离飞掠小行星“天涯海角”进行探测[9]

背景

新視野號

  • 位于冥王星附近时的功率:228瓦特
  • 位于冥王星时数据传输率:768bps
  • 发射时间:2006年1月19日
  • 计划耗资:5.5亿美元

“新視野”號原定於2006年1月17日美國東岸時間下午1時24分,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角空军基地第41發射臺發射,但因地面強風和負責該項目之霍普金斯大學应用物理实验室的控制中心突然停電的原因,兩度推遲昇空。至1月19日美國東岸時間下午2時00分,卡納維拉爾角上空雲層逐漸散去,氣候條件適合發射,“新視野”號終在原定發射昇空時間遲半小時後,順利點火發射昇空。45分鐘後脫離第三段火箭,離開地球引力,朝木星飛去。其航程途經木星,借用木星引力加速,然後直奔冥王星。它在2015年7月14日最為接近冥王星

發射窗口

2006年1月11日至2月14日之間一段“發射窗口”時間內,發射一枚探測船飛往冥王星。於2007年2月經過木星,利用木星引力加速直奔冥王星,已於2015年7月到達,全程需時九年多。

載具

 
新視野号被安装在擎天神V-551型上等待升空
 
新視野号發射升空

新視野号探測船以美國擎天神V551型火箭攜帶,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射站發射,將探測器推出外太空,再由半人馬座(Centaur)火箭送入繞地軌道,最後由星48B型(STAR 48B)固體燃料火箭衝出地球引力,飛向冥王星。

新視野号將成為人類有史以來最快速的人造飛行物體,它飛越月亮繞地球軌道不用九個小時,到達木星引力區只須13個月時間,相對1960年代“阿波罗”登月任務相同航程要飛行三天時間,“伽利略號 (Galileo) ”飛抵木星亦需四年時間而言,“新視野号”航速可謂十分驚人。

第二次发射窗口

在2006年1月19日,“新視野号”探測船从卡纳维拉尔角發射。

“新視野号”探測船若未能在2006年2月2日前發射,而在2月14日“發射窗口”限期前出發,則探測船就不能經過木星,而需直接飛往冥王星。因未能借助木星重力加速,故需較長飛行時間,最快要2018年才能到達。錯過今次“發射窗口”,下一次將會是2007年2月2日至15日。探測船直飛冥王星,已在2019年到達。

到達冥王星

探測船在2015年3月(即到達前四個月)開始收集冥王星及它的卫星冥衛一的資料。2015年7月14日,探測船最接近冥王星。探測船在冥王星南半球約9,600公里(六千英哩)處高速掠過。而凱倫當時在冥王星另一側,探測船需經過冥王星後,回頭再探測凱倫。探測船飛離冥王星後,觀察工作持續十個星期。而一切對冥王星的探測於九個月後結束,觀察記錄都傳送回地球。

柯伊伯带任务

在探測過冥王星後,探測船會前往位於柯伊伯带直徑約40公里至90公里的天體。探測船已在2016年進入柯伊伯带

2015年8月,2014 MU69 被選為新视野号於2019年1月飛掠探測的天體。該探測器於2019年1月1日穿越。

探測船的設計與結構

整個“新視野”探測船的設計,是按照美國太空署近年推行小型化、低成本,及多功能的指引而製成。全艘探測船分為三個主要部分:即動力系統,包括提供全艘探測船所有電力的核能電池,以及調節探測船位置的引擎。通訊系統,包括高增益天線及低增益天線,是與地球保持聯絡的裝置。科學平台,是安裝所有探測儀器的地方,提供有效使用儀器的工作環境,以及保護脆弱的儀器。

動力系統

 
新視野号在装配车间内

全艘“新视野”探測船的動力皆來自兩台核能電池 - 放射性同位素熱電機(RTG),這台發電機利用放射性同位素二氧化鈽自然衰變時所釋放出來的熱能,以電熱隅形式發電。由於冥王星距離太陽太遠,陽光由太陽去到冥王星需要四小時,在冥王星附近能接受的太陽能只及地球千分之一,探測船無法利用太陽能產生充夠的能量供活動所需,因此核能電池是唯一的選擇。為避免放射線傷及電子儀器,所以必須降低電力(僅228瓦特)[10]。其實,所有外太陽系探測船都採用相同的設計,包括“卡西尼號”探測船。

探測船有一台引擎提供轉向動力,用以調節探測船相位,在差不多十年多航行時間之間,可以修正飛向冥王星的軌道。當探測船接近冥王星時,要調校船身以便所有探測儀指向冥王星。當飛越過冥王星之後,又要調校船身以便觀察凱倫,待完成探測後,又要再轉校船身,使高增益天線指向地球,將收集到的數據送回地球。這個設計是由於預算所限,“新视野”探測船不可以像它的前輩“航海家”一、二號一樣,使用旋轉式平台,可以較簡單的執行指令,而只能以調節船身相位這個較複雜方法來完成任務。

通訊系統

“新視野”探測船安裝了一隻直徑2.1米(83英吋)的高增益天線,能夠與地球的深空網路保持聯繫,接收來自地球的指令,以及將收集得到的科學資料輸送回去地球。另外安裝在高增益天線正上方的是低增益天線,是高增益天線的後備,以備不時之須。高增益天線有兩條頻帶收發訊號,頻譜寬濶,上傳下載速度高,相比之下,低增益天線只有一條窄頻帶,效率較低,但是在緊急情况之下,可以頂替高增益天線的工作。該碟型天線也能充當屏障,擋下迎面來的碎屑、微粒,不會損及天線功能而保護設備。[10]

科學平台

 
科学平台设备图

新視野號探測器本身像一個倒置三角形,三角形尖部延出部分為核動力裝置,三角形平面一方則為通訊裝置,而三角形本身就是安裝所有探測儀器的科學平台。探測船載有七種科學探測儀器,它們分別是:

Ralph:可見光與紅外線成像光譜

可見光與紅外線成像光譜儀英语Ralph_(New_Horizons)(Ralph telescope)主要用於拍攝冥王星及凱倫的地表情况,提供高清晰的彩色影像,從而分析研究冥王星和凱倫地表的物理現象及組成成份,製成地表地圖。儀器分為兩部份,一為可見光相機MVIC,另一為線性光波長鎖定光譜計LEISA,兩者共同使用一支6厘米(三吋)鏡頭,用以調校焦距,收集影像。

可見光相機使用CCD電荷藕合裝置,是近年所有外太空巡遊探測船的標準設備。影像通過鏡頭後,再經過四層濾鏡,在電荷藕合器成像。濾鏡分別有專用作觀察甲烷的濾鏡,其餘則為一般用途的藍、綠、及近紅外線濾鏡。透過製作地表地圖,可以明瞭冥王星及凱倫過去的歷史。

線性光波長鎖定光譜計,利用量度熱輻射光譜,而獲得物質成份及組成的資料。根據量子物理學,每一種物質都有它自己獨特的光譜,猶如人類的指紋,量度光譜就可知道是何種物質。從哈伯太空望遠鏡觀察得知,冥王星表面以甲烷一氧化碳及冰成份為主,而凱倫則主要是。當探測器接近它們時,透過光譜計觀察,可能會發現更多其他物質。

REX:電波科學實驗

電波科學實驗英语REX_(New_Horizons)(Radio Science Experiment, REX)實際上是一組安裝在通訊系統內的電路板,主要是穩定由地球傳過去的下載訊號,確保資料不會遺失,是一組非常重要的裝置。而另一個作用,就是用作外太空電波科學實驗,測試有關遠距離通訊技術。REX接收由美國太空署的深空網路傳過來的訊號,然後將訊號經由高增益天線傳回返地球,科學家比較前後同一個訊號的差別,就能了解知道當中因為太陽風、輻射源、磁力場重力波所產生的影響,求得出有關數據。

當探測船飛到冥王星的後面,接收或傳返地球的訊號都會穿越過冥王星的大氣,電波會被大氣中的氣體分子的重量、高度及溫度的不同而有所改變。REX將這些改變了的訊號記錄下來,然後傳返地球,有助了解冥王星大氣層、遊離層的結構、壓力、及温度。REX還有一種輻射計的工作模式,可以量度微弱的冥王星自己發射出來的電波。當探測船飛越冥王星之後,這些測量可以準確提供冥王星背向太陽一面的温度資料。

Alice:紫外線成像光譜儀

紫外線成像光譜儀英语Alice_(spacecraft_instrument)("Alice")能測量由冥王星及凱倫輻射或反射出來的紫外線,得出冥王星及凱倫大氣、地表的組成、分佈、温度的裝置。Alice有兩種工作模式,一為探測大氣光模式,是當探測船接近及離開冥王星時使用,直接量度由冥王星及凱倫的大氣輻射或反射出來的紫外線,是較多時間使用的工作模式。另一種模式是測量掩食光模式,是當探測船飛過冥王星之後,進入冥王星日蝕陰影區時,即被冥王星星體遮掩太陽光的地方,利用量度透過冥王星大氣的太陽光,求得大氣的成份、温度、及濃度的分佈。

LORRI:長距離探測成像儀

長距離探測成像儀英语Long_Range_Reconnaissance_Imager(Long Range Reconnaissance Imager, LORRI)為探測船提供詳細的空間資料,即是探測船本身在航行中精確的位置。從觀察特定的星體,比較有關資料,得出探測船在某一點精細準確的位置及相位,從而指令探測船作出相應的調整。

成像儀有一支直徑20.8厘米(8.2吋)的鏡頭,同樣以CCD電荷藕合裝置成像。結構相比於Ralph影像及紅外線成像儀/分光計簡單得多,全組儀器並無濾鏡及活動部份。當飛臨冥王星時,成像儀同時拍攝冥王星表面影像,精細度為100米乘100米,大小略大于一個足球場面積。

SWAP:太陽風分析儀

太陽風分析儀英语SWAP_(New_Horizons)(Solar Wind Around Pluto, SWAP)是分析在冥王星附近由太陽吹過來的粒子─太陽風,可以探測到冥王星是否有磁場。若而是有磁場存在,就可以得知它的範圍、強弱,以及冥王星大氣中氣體粒子逃逸的速度。

PEPSI:離子質譜儀

離子質譜儀英语Pluto_Energetic_Particle_Spectrometer_Science_Investigation(Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation, PEPSI)是用來測量冥王星陽離子與中性粒子組成、同位素組成等的裝置。從觀察冥王星大氣層頂部的中性粒子被太陽風所激化,而逃離冥王星大氣層的現象,可以推算出冥王星大氣的化學成份。[來源請求]

VBSDC:「威妮夏·伯尼」宇宙塵分析儀

「威妮夏·伯尼」宇宙塵分析儀英语Venetia_Burney_Student_Dust_Counter(Venetia Burney Student Dust Counter, VBSDC)是由美國科羅拉多州立大學師生主導的研究項目,裝置可以分析探測船在飛往冥王星沿途所收集太陽系各區的宇宙塵,測量及比較這些漂浮粒子的物理及化學性質。離開冥王星之後,研究會繼續,並且成為人類歷史上首次接觸到柯伊伯带的物體。

名字中的VBS指的是「Venetia Burney Student」,源於為當年尚是學生,而為冥王星取名的威妮夏·伯尼女士之名。

其他資料

  • 全艘探測船包括推進劑在內,重約450公斤(一千磅)
  • 核能發電機是由美國能源部提供
  • 保温瓶式設計的船艙,確保所有儀器機械,可以在安全的環境中工作
  • 首次使用的船載再生測距存储器,將多獲取三十dB的數據
  • 使用八種不同的識別信號,來顯示探測船的健康狀態
  • 先進的數碼接收器可以節省60%耗電量
  • 裝備有三維立體相位及陀螺仪
  • 利用十六個噴嘴來控制船身位置,以便修正航道、觀察目標、改變方向接近柯伊伯带天體。
  • 使用改良的「冬眠」裝置,可以節省寶貴的燃料包括核能電池
  • 其他主要輔助儀器包括有:星踪導航儀及資料數據記錄器等
  • 攜帶有冥王星發現人克萊德·湯博(Clyde William Tombaugh)的部分骨灰

軌道校正和儀器測試

在2006年1月28日和30日,在任務控制人員引導下進行第一次的軌道校正和儀器測試 (trajectory correction maneuver,TCM),過程分為兩個部分(TCM-1A and TCM-1B)。這兩次修正使速度總共變化了18m/s,TCM-1精確的校正使得TCM-2的校正,三次校正計畫中的第二次,得以取消[11]

在2月20日那一週內,控置人員進行3個機載科學儀器,Alice紫外線造影分光計、PEPSSI離子質譜儀、LORRI長距離探測成像儀,的首次飛行測試。在沒有科學測量或影像被獲得的情況下,只是儀器的電子設備測試,在Alice的例子中,顯示機電系統都能正常的運作[12]

在3月9日1700 UTC,控制人員執行TCM-3,三次校正計畫中的最後一次。引擎點燃了76秒,將太空船的速度大約調整了1.16 m/s[13]

在2007年9月25日16:04 EDT,引擎再度點燃15分又37秒,改變了太空船的速度2.37 m/s[14]

在2010年6月30日7:49 EDT,任務控制人員對新視野號進行了第四次的軌道校正,經過35.6秒使太空船加速了約0.44 m/s[15]

飛越火星和小行星帶

在2006年4月7日10:00 UTC,太空船飛越火星軌道,以大約21公里/秒的速度遠離太陽,與太陽的距離是2億4,300萬公里[16]

新視野號在2006年6月13日04:05 UTC以101,867公里的距離飛越小行星132524 APL (早先所知的臨時名稱是2002 JF56 )。目前對這顆小行星直徑的最佳估計值是大約2.3公里,新視野號對APL的光譜觀測顯示它是一顆S-型小行星

太空船在2006年6月10-12日成功的追蹤這顆小行星,並由α望遠鏡 (α影像及紅外線成像儀/分光計)觀測影像,這讓任務小組能夠測試太空船追蹤快速移動中天體的能力[17]

木星重力助推

 
新視野號在2007年2月28日通過木星的近木點

新視野號的長距離探測成像儀 (LORRI)在2006年9月4日拍下了第一張的木星照片,並於2006年12月開始對木星系統做進一步的研究[18]

新視野號在2007年2月28日5:43:40 UTC最接近木星時得到木星的重力助推。它以每秒21公里的相對速度接近木星 (相對於太陽是23公里/秒)。飛越木星讓新視野號遠離太陽的秒速增加了4公里,使太空船以更快的速度航向冥王星,並以2.5度的傾角飛離地球的軌道面(黃道)。到了2009年11月,太陽的引力作用已經使太空船的速度減緩至大約16.656公里/秒[19] 。新視野號是自1990的尤里西斯號(Ulysses)任務展開之後,第一艘發射後直接朝向木星航行的太空船。

在觀測木星的同時,新視野號的儀器也對木星的內側衛星進行精細的觀測,特別是阿曼爾。探測器的照相機從2006年9月4日開始觀測木星系統,測量艾奧的火山和仔細的研究4顆伽利略衛星,也研究外側距離遙遠的希馬利亞艾華拉[20]。太空船也研究木星的小紅斑和這顆行星稀薄的環系統[21]

 
木星的衛星
木衛一(艾奧)
 
新視野號飛越時拍攝的木星系統伽利略衛星影像(灰度图)。

木星觀測

 
紅外線相機下的木星。

在深入觀測木星的4個月期間,最接近木星的距離是以32木星半徑 (300萬公里)。木星是有趣的,它不停地在變化,自伽利略任務結束後仍間歇性的被觀測。新視野號的儀器採用了最新的技術,特別是照相機的領域。相較於從水手號計畫衍生出來的航海家號的版本改進的伽利略號的相機,已經改善了許多。與木星的接觸還擔任了與冥王星接觸的預演,因為木星與地球的距離較近,做為通訊連結的記憶體緩衝區可以傳輸較多的負載。實際上,這個任務送回來的木星資料會比從冥王星送回來的多。木星的影像從2006年9月4日開始,之後還拍攝了一些[22]

接觸的主要目標包括木星雲層的動力學,但比伽列略號的觀測程式精簡了許多,並且從木星磁層的磁尾中讀取質點的資料。這艘太空船的軌道在磁尾內運行了一個月。新視野號還觀察了木星黑夜側的極光閃電

新視野號也提供了長圓形BA (木星上的一個風暴特徵,非正式的名稱是"小紅斑")的第一張特寫,因為這個在卡西尼號經過時仍是白點的風暴變紅了。

 
新視野號觀察木星的衛星埃歐上火山煙羽的動畫。

木星的衛星

主要的衛星 (伽利略衛星) 在不利於觀測的位置上,意味著重力助推的瞄準點,使太空船在距離這些衛星數百萬公里之外飛越。不過,新視野號的儀器是為了小且昏暗的目標設計的,所以還是能對那些遠距離的大衛星進行有科學價值的觀測。LORRI搜尋到埃歐上火山的煙羽;紅外線能力卓越的LEISA搜尋到化學的成分 (包括歐羅巴的冰參雜物) 和夜晚側的溫度 (包括埃歐)。Alice的紫外線解析出大氣中,包括埃歐的托環,極光。

阿馬塞爾這樣的小衛星,則改進了軌道的精確度。照相機確定了它們的位置,並做為反像光學導航之用。

接近冥王星

 
新視野號首度瞄準冥王星 (2006年9月21-24日)。

新視野號在2006年9月21-24日測試LORRI時,首度捕捉到冥王星的影像,並在2006年11月24日釋出 [23]。這張影像從距離冥王星42億公里 (26億英里) 遠處拍攝,確認太空船能夠追蹤遙遠的目標,這對航向冥王星和開普帶中的其它天體是極為重要的。

 
新視野號拍攝的冥王星和冥衛一照片(2015年1月)
 
從新視野號傳送的圖像顯示冥王星可能存在極冠(2015年4月)[24]

新視野號于2015年7月14日從不到10,000公里的距離飛越冥王星,成为首个成功飞掠冥王星系统的人造飞行物。任务中,新视野号向地球发送了大量的冥王星及其矮行星系统的照片。

 
Ralph紅外線成像儀拍下的首張冥王星及冥衛一彩色照片(2015年4月9日)[25][26]
 
LORRI從7,500萬公里距離所見的冥王星(2015年5月12日)[27]
 
新視野號從大約5,000萬公里距離以外拍攝的冥王星照片(2015年5月底至6月初)
 
2015年6月18日從大約3,100萬公里距離觀測冥王星(最近距離飛掠時朝向新視野號的一面)
 
新視野號從約1,800萬公里的距離拍攝的冥王星照片(2015年6月27日)
 
冥王星及凱倫黑白照片(2015年7月)
 
一組冥王星黑白照片(2015年7月)
 
冥王星彩色照片(2015年7月3日)
 
新視野號所見的冥王星系統(2015年7月1日)
 
新視野號所見冥王星(彩色動畫)
(2015年7月6日)
 
冥王星首次展現地貌特徵
(2015年7月9日)

古柏帶任務

 
NASA更新新視野號時間表(2015年1月)
 
新視野號拍攝的冥王星,冥衛一,冥衛二冥衛三(2015年1月和2月)
 
新視野號飛越古柏帶天體2014 MU69及其可能衛星的想像圖

在飛越冥王星之後,新視野號將繼續深入柯伊伯带。任務規劃師正在尋找直徑在50至100公里這個範圍內的柯伊伯带天體,進行類似與冥王星接觸一樣的飛越。囿於有限的機動能力,這一階段的任務只能尋找靠近新視野號飛行路徑上的合適柯伊伯带天體,而排除了任何企圖飛越像鬩神星這種比冥王星大的海王星外天體的計畫[28]。可能的區域將會是之前努力搜索海王星外天體時未曾涵蓋過的區域,和避免過於接近銀河系的平面,因為這會使暗淡的天體難以被偵測到。

由於新視野號的飛行路徑是由掠過冥王星的航線決定的,加上剩餘的聯氨燃料有限,合適的柯伊伯带天體需在從冥王星延伸出的小於一度的圓錐區域內找到,而且距離不能大於55天文單位。一旦超過了55天文單位,所有的通訊信號會變得過於薄弱,而且放射性同位素熱電機(RTG)電功率會顯著衰減以至於影響到科學觀測。

2014年10月15日,美國太空總署用哈伯望遠鏡進行搜索後發現了三個潛在目標[29][30][31][32],新視野號工作小組把它們的代號分別定為2014 MU69(PT1,潛在目標1),2014 OS393(PT2,潛在目標2)以及2014 PN70(PT3,潛在目標3)。所有目標的直徑都估計在30到55公里之間,這樣小的體積用地面的望遠鏡是無法看到的。它們到太陽的距離在43到44天文單位間,因此新視野號的掠過時間大約在2018年-2019年間。[30]從新視野號的燃料預算來進行初步預計,這三個目標被探測器到訪的可能性分別是100%, 7%和97%。[30]它們均是低軌道傾角和低軌道離心率傳統古柏帶天體,和冥王星有很大的不同。

里程碑

新視野號時間表
階段 日期 大事記
發射前階段 2001年6月8日 新視野號由美國國家航空暨太空總署的設計案-POSSE(Pluto and Outer Solar System Explorer)-競賽中脫穎而出。
2005年6月13日 太空船離開霍普金斯大学應用物理實驗室(APL)至金石太空飛行中心(GSFC)接受最後的測試。
2005年9月24日 太空船裝載在C-17運輸機上,經由安德魯空軍基地以航空貨運送到卡納維爾角
2005年12月17日 探测器被运送至发射组合体41的垂直发射台。
2006年1月11日 主要發射窗口開啟,但因須進一步的測試而延期發射。
2006年1月16日 發射用的阿特拉斯火箭被运送到发射台上。
2006年1月17日 第一天的發射嘗試,因為天氣不穩定(強風)被中止。
2006年1月18日 第二天的發射嘗試,因為APL的控制中心在早晨突然停電而中止。
發射階段 2006年1月19日 在美東標準時間14:00(协调世界時19:00),由於雲層的遮蔽,經過短暫的延遲後順利發射。
飛越冥王星階段 2006年4月7日 探測器飛越火星軌道。
2006年5月初期 探測器進入小行星帶
2006年6月13日 探測器在04:05(协调世界時)以101,867公里的距離飛越小行星APL(2002 JF56),並傳送回照片。
2006年10月下旬 探測器離開小行星帶
2006年11月28日 發布第一張遠距離拍攝的黯淡冥王星影像。
2007年1月8日 開始與木星接觸。
2007年2月28日 在05:43:40(协调世界時),距離230.5萬公里(2,304,537 km)處以21.219公里/秒的速度飛越木星。
2007年3月5日 結束與木星的接觸。
2008年6月8日 探測器飛越土星的軌道。
2009年12月29日 探測器到冥王星的距離較地球接近。
2010年3月8日 探測器飛越小行星83982
2011年3月18日 探測器飛越天王星的軌道。
2012年2月11日 探測器距冥王星10个天文单位。
2013年10月25日 探測器距冥王星5个天文单位。
2014年8月24日 探測器飛越海王星的軌道。
2014年12月6日 从休眠中唤醒。
2015年1月 探測器远距离观测柯伊伯带天体2011 KW48英语2011 KW48,此时两者距离约为7500万千米。
2015年5月15日 探測器所拍照片超越哈伯太空望遠鏡最佳解析度。
2015年7月14日 探測器在11:49(协调世界時)在12,500公里的距離上以13.78公里/秒的速度飛越冥王星(該時點冥王星距離太陽32.9天文單位)。
2015年7月14日 探測器在12:03(协调世界時)在28,858公里的距離上以13.87公里/秒的速度飛越卡倫
2015年7月-2016年10月 探測器探测冥王星时的数据陆续传送回地球,并于2016年10月25日传输完毕。
探索柯伊伯带階段 2015年11月2日 探測器远距离观测小行星15810,此时两者距离约为1.8个天文单位。
2016年7月13日-14日 探測器远距离观测创神星,此时两者距离约为14个天文单位。
2016年 - 2020年 可能飛越一或多個柯伊伯带天體(KBOs)。[33][34][5]
2018年8月16日 探測器首次拍到小行星486958
2019年1月1日 探測器于05:33(协调世界時)在约3,500公里的距離上飛越小行星486958,这是人类所探测的距离地球最远的天体。
2019年1月-2020年 探測器探测小行星486958时的数据陆续传送回地球,预计需要18个月。
2021年4月30日 探測器拓展阶段任务结束。
任務結束階段 2038年 探測器將距離太陽100天文單位。如果還能工作,探測器將觀測太陽圈

現況

 
新視野號的最新位置。(此刻位置請進此連結 (页面存档备份,存于互联网档案馆))。
電腦模擬新視野號的冥王星之旅

2012年10月16日,隨著工作小組透過哈伯太空望遠鏡發現冥王星的兩顆新衛星和眾多星體碎片,新視野號團隊發表了一篇文章,指新視野號在飛越冥王星的時候,有可能毀於冥王星衛星軌道中的星體碎片,所以現在工作小組正研究是否要改變新視野號的軌道,去避免和這些碎片碰撞,以保護新視野號。[35]

2013年5月16日,工作小組計算過新視野號和冥王星衛星系統的軌道後,得知新視野號的路徑和冥王星衛星系統的軌道面接近垂直。也就是說,新視野號和新發現的衛星相撞的機會大減,只有在最接近時的風險較高,約0.3%的風險造成會中止任務的撞擊。因此,工作小組表示不會對既定路線做大規模變更。

目前探測器以相對於太陽14.52公里/秒, 相對於冥王星13.77公里/秒的速度飛行。從探測器發出的無線電波需歷時4個半小時才能到達地球。[36] 從探測器看到的太陽星等是−19.2。[37]

探測器正朝著人馬座的方向進發。[37]

探測器最新的資訊和圖片發佈在美國太空總署官方網站上。[33]

参见

參考資料

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外部链接

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飛掠小行星132524 未事先計畫 最接近2006年6月13日4時05分 UTC距離101 867公里 63 297英里 飛掠木星 重力助推 最接近2007年2月28日5時43分40秒 UTC距離2 300 000公里 1 400 000英里 飛掠冥王星最接近2015年7月14日11時49分57秒 UTC距離12 500公里 7 800英里 飛掠小行星486958最接近2019年1月1日5時33分整 UTC距離3 500公里 2 200英里 搭載儀器Alice紫外線成像光譜儀LORRI長距離探測成像儀SWAP太陽風分析儀PEPSSI離子質譜儀REX電波科學實驗Ralph可見光與紅外線成像光譜儀VBSDC宇宙塵分析儀新疆界計畫朱諾號 新視野號當前的位置 新視野號於2015年7月14日掠過冥王星時的飛行路徑 新視野號於2015年6月29日拍攝的冥王星 冥衛一系統 美國國家航空暨太空總署科學家慶祝新視野號順利飛越冥王星 經過在發射地點的幾個延誤後 新視野號于2006年1月19日在卡纳维拉尔角發射 直接進入地球和太陽逃逸軌道 在最後關閉引擎時相對於地球的速度是16 26公里 秒 或58 536公里 小時 10 10英里 秒或36 373英里 小時 因此 它是有史以來以最快的發射速度離開地球的人造物體 2015年7月14日新视野号飛越冥王星系统 随后 新視野號将繼續進入古柏帶 經過與小行星132524 APL一個短暫的相遇後 新視野號飛往木星 在2007年2月28日使得其最接近木星的距離为2 3 106公里 1 4 106英里 木星飛掠提供重力助推给新視野號的速度增加了4 km s 14 000 km h 9 000 mph 木星相遇也被用來作為新視野號科技性能的全面測試 傳回關於行星的大氣層 衛星和磁層的數據 在飛掠木星後 探測器繼續前往冥王星 在木星後的大部分旅行中 太空船是处于休眠模式度過 以保護太空船上的系統 在2006年9月 新視野號第一次拍攝了冥王星 其次是在2013年7月拍攝了區分冥王星和它的衛星冥卫一作為兩個單獨的對象的圖像 無線電信號从新視野號太空船旅行到地球需要用4個多小時 格林威治時間2015年7月14日上午11時49分 新視野號接近冥王星12 500公里 為旅程中最接近冥王星的位置 4 它成為了第一艘探索冥王星的航天器 5 協調世界時7月15日00時52分37秒 美國東部時間7月14日20時52分37秒 美國國家航空暨太空總署收到了新視野號傳來的訊息 證實了探測器在預定的時間成功地飛越了冥王星 探測器各方面的運作一切正常 和先前預料的一樣 6 7 8 2019年1月1日 新视野号探测器近距离飞掠小行星 天涯海角 进行探测 9 目录 1 背景 1 1 新視野號 1 1 1 發射窗口 1 1 2 載具 1 1 3 第二次发射窗口 1 1 4 到達冥王星 1 1 5 柯伊伯带任务 2 探測船的設計與結構 2 1 動力系統 2 2 通訊系統 2 3 科學平台 2 3 1 Ralph 可見光與紅外線成像光譜儀 2 3 2 REX 電波科學實驗 2 3 3 Alice 紫外線成像光譜儀 2 3 4 LORRI 長距離探測成像儀 2 3 5 SWAP 太陽風分析儀 2 3 6 PEPSI 離子質譜儀 2 3 7 VBSDC 威妮夏 伯尼 宇宙塵分析儀 2 4 其他資料 3 軌道校正和儀器測試 4 飛越火星和小行星帶 5 木星重力助推 5 1 木星觀測 5 1 1 木星的衛星 6 接近冥王星 7 古柏帶任務 8 里程碑 9 現況 10 参见 11 參考資料 12 外部链接背景 编辑新視野號 编辑 位于冥王星附近时的功率 228瓦特 位于冥王星时数据传输率 768bps 发射时间 2006年1月19日 计划耗资 5 5亿美元 新視野 號原定於2006年1月17日美國東岸時間下午1時24分 在美國佛羅里達州卡納維拉爾角空军基地第41發射臺發射 但因地面強風和負責該項目之霍普金斯大學应用物理实验室的控制中心突然停電的原因 兩度推遲昇空 至1月19日美國東岸時間下午2時00分 卡納維拉爾角上空雲層逐漸散去 氣候條件適合發射 新視野 號終在原定發射昇空時間遲半小時後 順利點火發射昇空 45分鐘後脫離第三段火箭 離開地球引力 朝木星飛去 其航程途經木星 借用木星引力加速 然後直奔冥王星 它在2015年7月14日最為接近冥王星 發射窗口 编辑 2006年1月11日至2月14日之間一段 發射窗口 時間內 發射一枚探測船飛往冥王星 於2007年2月經過木星 利用木星引力加速直奔冥王星 已於2015年7月到達 全程需時九年多 載具 编辑 新視野号被安装在擎天神V 551型上等待升空 新視野号發射升空 新視野号探測船以美國擎天神V551型火箭攜帶 在美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射站發射 將探測器推出外太空 再由半人馬座 Centaur 火箭送入繞地軌道 最後由星48B型 STAR 48B 固體燃料火箭衝出地球引力 飛向冥王星 新視野号將成為人類有史以來最快速的人造飛行物體 它飛越月亮繞地球軌道不用九個小時 到達木星引力區只須13個月時間 相對1960年代 阿波罗 登月任務相同航程要飛行三天時間 伽利略號 Galileo 飛抵木星亦需四年時間而言 新視野号 航速可謂十分驚人 第二次发射窗口 编辑 source source source source source source 在2006年1月19日 新視野号 探測船从卡纳维拉尔角發射 新視野号 探測船若未能在2006年2月2日前發射 而在2月14日 發射窗口 限期前出發 則探測船就不能經過木星 而需直接飛往冥王星 因未能借助木星重力加速 故需較長飛行時間 最快要2018年才能到達 錯過今次 發射窗口 下一次將會是2007年2月2日至15日 探測船直飛冥王星 已在2019年到達 到達冥王星 编辑 探測船在2015年3月 即到達前四個月 開始收集冥王星及它的卫星冥衛一的資料 2015年7月14日 探測船最接近冥王星 探測船在冥王星南半球約9 600公里 六千英哩 處高速掠過 而凱倫當時在冥王星另一側 探測船需經過冥王星後 回頭再探測凱倫 探測船飛離冥王星後 觀察工作持續十個星期 而一切對冥王星的探測於九個月後結束 觀察記錄都傳送回地球 柯伊伯带任务 编辑 在探測過冥王星後 探測船會前往位於柯伊伯带直徑約40公里至90公里的天體 探測船已在2016年進入柯伊伯带 2015年8月 2014 MU69 被選為新视野号於2019年1月飛掠探測的天體 該探測器於2019年1月1日穿越 探測船的設計與結構 编辑整個 新視野 探測船的設計 是按照美國太空署近年推行小型化 低成本 及多功能的指引而製成 全艘探測船分為三個主要部分 即動力系統 包括提供全艘探測船所有電力的核能電池 以及調節探測船位置的引擎 通訊系統 包括高增益天線及低增益天線 是與地球保持聯絡的裝置 科學平台 是安裝所有探測儀器的地方 提供有效使用儀器的工作環境 以及保護脆弱的儀器 動力系統 编辑 新視野号在装配车间内 全艘 新视野 探測船的動力皆來自兩台核能電池 放射性同位素熱電機 RTG 這台發電機利用放射性同位素二氧化鈽自然衰變時所釋放出來的熱能 以電熱隅形式發電 由於冥王星距離太陽太遠 陽光由太陽去到冥王星需要四小時 在冥王星附近能接受的太陽能只及地球千分之一 探測船無法利用太陽能產生充夠的能量供活動所需 因此核能電池是唯一的選擇 為避免放射線傷及電子儀器 所以必須降低電力 僅228瓦特 10 其實 所有外太陽系探測船都採用相同的設計 包括 卡西尼號 探測船 探測船有一台引擎提供轉向動力 用以調節探測船相位 在差不多十年多航行時間之間 可以修正飛向冥王星的軌道 當探測船接近冥王星時 要調校船身以便所有探測儀指向冥王星 當飛越過冥王星之後 又要調校船身以便觀察凱倫 待完成探測後 又要再轉校船身 使高增益天線指向地球 將收集到的數據送回地球 這個設計是由於預算所限 新视野 探測船不可以像它的前輩 航海家 一 二號一樣 使用旋轉式平台 可以較簡單的執行指令 而只能以調節船身相位這個較複雜方法來完成任務 通訊系統 编辑 新視野 探測船安裝了一隻直徑2 1米 83英吋 的高增益天線 能夠與地球的深空網路保持聯繫 接收來自地球的指令 以及將收集得到的科學資料輸送回去地球 另外安裝在高增益天線正上方的是低增益天線 是高增益天線的後備 以備不時之須 高增益天線有兩條頻帶收發訊號 頻譜寬濶 上傳下載速度高 相比之下 低增益天線只有一條窄頻帶 效率較低 但是在緊急情况之下 可以頂替高增益天線的工作 該碟型天線也能充當屏障 擋下迎面來的碎屑 微粒 不會損及天線功能而保護設備 10 科學平台 编辑 科学平台设备图 新視野號探測器本身像一個倒置三角形 三角形尖部延出部分為核動力裝置 三角形平面一方則為通訊裝置 而三角形本身就是安裝所有探測儀器的科學平台 探測船載有七種科學探測儀器 它們分別是 Ralph 可見光與紅外線成像光譜儀 编辑 可見光與紅外線成像光譜儀 英语 Ralph New Horizons Ralph telescope 主要用於拍攝冥王星及凱倫的地表情况 提供高清晰的彩色影像 從而分析研究冥王星和凱倫地表的物理現象及組成成份 製成地表地圖 儀器分為兩部份 一為可見光相機MVIC 另一為線性光波長鎖定光譜計LEISA 兩者共同使用一支6厘米 三吋 鏡頭 用以調校焦距 收集影像 可見光相機使用CCD電荷藕合裝置 是近年所有外太空巡遊探測船的標準設備 影像通過鏡頭後 再經過四層濾鏡 在電荷藕合器成像 濾鏡分別有專用作觀察甲烷的濾鏡 其餘則為一般用途的藍 綠 及近紅外線濾鏡 透過製作地表地圖 可以明瞭冥王星及凱倫過去的歷史 線性光波長鎖定光譜計 利用量度熱輻射光譜 而獲得物質成份及組成的資料 根據量子物理學 每一種物質都有它自己獨特的光譜 猶如人類的指紋 量度光譜就可知道是何種物質 從哈伯太空望遠鏡觀察得知 冥王星表面以甲烷 氮 一氧化碳及冰成份為主 而凱倫則主要是冰 當探測器接近它們時 透過光譜計觀察 可能會發現更多其他物質 REX 電波科學實驗 编辑 電波科學實驗 英语 REX New Horizons Radio Science Experiment REX 實際上是一組安裝在通訊系統內的電路板 主要是穩定由地球傳過去的下載訊號 確保資料不會遺失 是一組非常重要的裝置 而另一個作用 就是用作外太空電波科學實驗 測試有關遠距離通訊技術 REX接收由美國太空署的深空網路傳過來的訊號 然後將訊號經由高增益天線傳回返地球 科學家比較前後同一個訊號的差別 就能了解知道當中因為太陽風 輻射源 磁力場及重力波所產生的影響 求得出有關數據 當探測船飛到冥王星的後面 接收或傳返地球的訊號都會穿越過冥王星的大氣 電波會被大氣中的氣體分子的重量 高度及溫度的不同而有所改變 REX將這些改變了的訊號記錄下來 然後傳返地球 有助了解冥王星大氣層 遊離層的結構 壓力 及温度 REX還有一種輻射計的工作模式 可以量度微弱的冥王星自己發射出來的電波 當探測船飛越冥王星之後 這些測量可以準確提供冥王星背向太陽一面的温度資料 Alice 紫外線成像光譜儀 编辑 紫外線成像光譜儀 英语 Alice spacecraft instrument Alice 能測量由冥王星及凱倫輻射或反射出來的紫外線 得出冥王星及凱倫大氣 地表的組成 分佈 温度的裝置 Alice有兩種工作模式 一為探測大氣光模式 是當探測船接近及離開冥王星時使用 直接量度由冥王星及凱倫的大氣輻射或反射出來的紫外線 是較多時間使用的工作模式 另一種模式是測量掩食光模式 是當探測船飛過冥王星之後 進入冥王星日蝕陰影區時 即被冥王星星體遮掩太陽光的地方 利用量度透過冥王星大氣的太陽光 求得大氣的成份 温度 及濃度的分佈 LORRI 長距離探測成像儀 编辑 長距離探測成像儀 英语 Long Range Reconnaissance Imager Long Range Reconnaissance Imager LORRI 為探測船提供詳細的空間資料 即是探測船本身在航行中精確的位置 從觀察特定的星體 比較有關資料 得出探測船在某一點精細準確的位置及相位 從而指令探測船作出相應的調整 成像儀有一支直徑20 8厘米 8 2吋 的鏡頭 同樣以CCD電荷藕合裝置成像 結構相比於Ralph影像及紅外線成像儀 分光計簡單得多 全組儀器並無濾鏡及活動部份 當飛臨冥王星時 成像儀同時拍攝冥王星表面影像 精細度為100米乘100米 大小略大于一個足球場面積 SWAP 太陽風分析儀 编辑 太陽風分析儀 英语 SWAP New Horizons Solar Wind Around Pluto SWAP 是分析在冥王星附近由太陽吹過來的粒子 太陽風 可以探測到冥王星是否有磁場 若而是有磁場存在 就可以得知它的範圍 強弱 以及冥王星大氣中氣體粒子逃逸的速度 PEPSI 離子質譜儀 编辑 離子質譜儀 英语 Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation PEPSI 是用來測量冥王星陽離子與中性粒子組成 同位素組成等的裝置 從觀察冥王星大氣層頂部的中性粒子被太陽風所激化 而逃離冥王星大氣層的現象 可以推算出冥王星大氣的化學成份 來源請求 VBSDC 威妮夏 伯尼 宇宙塵分析儀 编辑 威妮夏 伯尼 宇宙塵分析儀 英语 Venetia Burney Student Dust Counter Venetia Burney Student Dust Counter VBSDC 是由美國科羅拉多州立大學師生主導的研究項目 裝置可以分析探測船在飛往冥王星沿途所收集太陽系各區的宇宙塵 測量及比較這些漂浮粒子的物理及化學性質 離開冥王星之後 研究會繼續 並且成為人類歷史上首次接觸到柯伊伯带的物體 名字中的VBS指的是 Venetia Burney Student 源於為當年尚是學生 而為冥王星取名的威妮夏 伯尼女士之名 Ralph LORRI SWAP VBSDC 仪器的位置 其他資料 编辑 全艘探測船包括推進劑在內 重約450公斤 一千磅 核能發電機是由美國能源部提供 保温瓶式設計的船艙 確保所有儀器機械 可以在安全的環境中工作 首次使用的船載再生測距存储器 將多獲取三十dB的數據 使用八種不同的識別信號 來顯示探測船的健康狀態 先進的數碼接收器可以節省60 耗電量 裝備有三維立體相位及陀螺仪 利用十六個噴嘴來控制船身位置 以便修正航道 觀察目標 改變方向接近柯伊伯带天體 使用改良的 冬眠 裝置 可以節省寶貴的燃料包括核能電池 其他主要輔助儀器包括有 星踪導航儀及資料數據記錄器等 攜帶有冥王星發現人克萊德 湯博 Clyde William Tombaugh 的部分骨灰 軌道校正和儀器測試 编辑在2006年1月28日和30日 在任務控制人員引導下進行第一次的軌道校正和儀器測試 trajectory correction maneuver TCM 過程分為兩個部分 TCM 1A and TCM 1B 這兩次修正使速度總共變化了18m s TCM 1精確的校正使得TCM 2的校正 三次校正計畫中的第二次 得以取消 11 在2月20日那一週內 控置人員進行3個機載科學儀器 Alice紫外線造影分光計 PEPSSI離子質譜儀 LORRI長距離探測成像儀 的首次飛行測試 在沒有科學測量或影像被獲得的情況下 只是儀器的電子設備測試 在Alice的例子中 顯示機電系統都能正常的運作 12 在3月9日1700 UTC 控制人員執行TCM 3 三次校正計畫中的最後一次 引擎點燃了76秒 將太空船的速度大約調整了1 16 m s 13 在2007年9月25日16 04 EDT 引擎再度點燃15分又37秒 改變了太空船的速度2 37 m s 14 在2010年6月30日7 49 EDT 任務控制人員對新視野號進行了第四次的軌道校正 經過35 6秒使太空船加速了約0 44 m s 15 飛越火星和小行星帶 编辑在2006年4月7日10 00 UTC 太空船飛越火星軌道 以大約21公里 秒的速度遠離太陽 與太陽的距離是2億4 300萬公里 16 新視野號在2006年6月13日04 05 UTC以101 867公里的距離飛越小行星132524 APL 早先所知的臨時名稱是2002 JF56 目前對這顆小行星直徑的最佳估計值是大約2 3公里 新視野號對APL的光譜觀測顯示它是一顆S 型小行星 太空船在2006年6月10 12日成功的追蹤這顆小行星 並由a望遠鏡 a影像及紅外線成像儀 分光計 觀測影像 這讓任務小組能夠測試太空船追蹤快速移動中天體的能力 17 木星重力助推 编辑 新視野號在2007年2月28日通過木星的近木點 新視野號的長距離探測成像儀 LORRI 在2006年9月4日拍下了第一張的木星照片 並於2006年12月開始對木星系統做進一步的研究 18 新視野號在2007年2月28日5 43 40 UTC最接近木星時得到木星的重力助推 它以每秒21公里的相對速度接近木星 相對於太陽是23公里 秒 飛越木星讓新視野號遠離太陽的秒速增加了4公里 使太空船以更快的速度航向冥王星 並以2 5度的傾角飛離地球的軌道面 黃道 到了2009年11月 太陽的引力作用已經使太空船的速度減緩至大約16 656公里 秒 19 新視野號是自1990的尤里西斯號 Ulysses 任務展開之後 第一艘發射後直接朝向木星航行的太空船 在觀測木星的同時 新視野號的儀器也對木星的內側衛星進行精細的觀測 特別是阿曼爾 探測器的照相機從2006年9月4日開始觀測木星系統 測量艾奧的火山和仔細的研究4顆伽利略衛星 也研究外側距離遙遠的希馬利亞和艾華拉 20 太空船也研究木星的小紅斑和這顆行星稀薄的環系統 21 木星和它的衛星木衛一 艾奧 木星的衛星木衛一 艾奧 木星的衛星木衛二 歐羅巴 木星的衛星木衛三 賈尼梅德 木星的衛星木衛四 卡利斯托 新視野號飛越時拍攝的木星系統伽利略衛星影像 灰度图 木星觀測 编辑 紅外線相機下的木星 在深入觀測木星的4個月期間 最接近木星的距離是以32木星半徑 300萬公里 木星是有趣的 它不停地在變化 自伽利略任務結束後仍間歇性的被觀測 新視野號的儀器採用了最新的技術 特別是照相機的領域 相較於從水手號計畫衍生出來的航海家號的版本改進的伽利略號的相機 已經改善了許多 與木星的接觸還擔任了與冥王星接觸的預演 因為木星與地球的距離較近 做為通訊連結的記憶體緩衝區可以傳輸較多的負載 實際上 這個任務送回來的木星資料會比從冥王星送回來的多 木星的影像從2006年9月4日開始 之後還拍攝了一些 22 接觸的主要目標包括木星雲層的動力學 但比伽列略號的觀測程式精簡了許多 並且從木星磁層的磁尾中讀取質點的資料 這艘太空船的軌道在磁尾內運行了一個月 新視野號還觀察了木星黑夜側的極光和閃電 新視野號也提供了長圓形BA 木星上的一個風暴特徵 非正式的名稱是 小紅斑 的第一張特寫 因為這個在卡西尼號經過時仍是白點的風暴變紅了 新視野號觀察木星的衛星埃歐上火山煙羽的動畫 木星的衛星 编辑 主要的衛星 伽利略衛星 在不利於觀測的位置上 意味著重力助推的瞄準點 使太空船在距離這些衛星數百萬公里之外飛越 不過 新視野號的儀器是為了小且昏暗的目標設計的 所以還是能對那些遠距離的大衛星進行有科學價值的觀測 LORRI搜尋到埃歐上火山的煙羽 紅外線能力卓越的LEISA搜尋到化學的成分 包括歐羅巴的冰參雜物 和夜晚側的溫度 包括埃歐 Alice的紫外線解析出大氣中 包括埃歐的托環 極光 像阿馬塞爾這樣的小衛星 則改進了軌道的精確度 照相機確定了它們的位置 並做為反像光學導航之用 接近冥王星 编辑 新視野號首度瞄準冥王星 2006年9月21 24日 新視野號在2006年9月21 24日測試LORRI時 首度捕捉到冥王星的影像 並在2006年11月24日釋出 23 這張影像從距離冥王星42億公里 26億英里 遠處拍攝 確認太空船能夠追蹤遙遠的目標 這對航向冥王星和開普帶中的其它天體是極為重要的 新視野號拍攝的冥王星和冥衛一照片 2015年1月 從新視野號傳送的圖像顯示冥王星可能存在極冠 2015年4月 24 新視野號于2015年7月14日從不到10 000公里的距離飛越冥王星 成为首个成功飞掠冥王星系统的人造飞行物 任务中 新视野号向地球发送了大量的冥王星及其矮行星系统的照片 Ralph紅外線成像儀拍下的首張冥王星及冥衛一彩色照片 2015年4月9日 25 26 LORRI從7 500萬公里距離所見的冥王星 2015年5月12日 27 新視野號從大約5 000萬公里距離以外拍攝的冥王星照片 2015年5月底至6月初 2015年6月18日從大約3 100萬公里距離觀測冥王星 最近距離飛掠時朝向新視野號的一面 新視野號從約1 800萬公里的距離拍攝的冥王星照片 2015年6月27日 冥王星及凱倫黑白照片 2015年7月 一組冥王星黑白照片 2015年7月 冥王星彩色照片 2015年7月3日 冥王星和冥衛一彩色照片 2015年7月11日 冥王星彩色照片 2015年7月11日 冥王星彩色照片 2015年7月13日 飛越前夕 新視野號所見的冥王星系統 2015年7月1日 新視野號所見冥王星 彩色動畫 2015年7月6日 冥王星首次展現地貌特徵 2015年7月9日 古柏帶任務 编辑 NASA更新新視野號時間表 2015年1月 新視野號拍攝的冥王星 冥衛一 冥衛二和冥衛三 2015年1月和2月 新視野號飛越古柏帶天體2014 MU69 及其可能衛星的想像圖 在飛越冥王星之後 新視野號將繼續深入柯伊伯带 任務規劃師正在尋找直徑在50至100公里這個範圍內的柯伊伯带天體 進行類似與冥王星接觸一樣的飛越 囿於有限的機動能力 這一階段的任務只能尋找靠近新視野號飛行路徑上的合適柯伊伯带天體 而排除了任何企圖飛越像鬩神星這種比冥王星大的海王星外天體的計畫 28 可能的區域將會是之前努力搜索海王星外天體時未曾涵蓋過的區域 和避免過於接近銀河系的平面 因為這會使暗淡的天體難以被偵測到 由於新視野號的飛行路徑是由掠過冥王星的航線決定的 加上剩餘的聯氨燃料有限 合適的柯伊伯带天體需在從冥王星延伸出的小於一度的圓錐區域內找到 而且距離不能大於55天文單位 一旦超過了55天文單位 所有的通訊信號會變得過於薄弱 而且放射性同位素熱電機 RTG 電功率會顯著衰減以至於影響到科學觀測 2014年10月15日 美國太空總署用哈伯望遠鏡進行搜索後發現了三個潛在目標 29 30 31 32 新視野號工作小組把它們的代號分別定為2014 MU69 PT1 潛在目標1 2014 OS393 PT2 潛在目標2 以及2014 PN70 PT3 潛在目標3 所有目標的直徑都估計在30到55公里之間 這樣小的體積用地面的望遠鏡是無法看到的 它們到太陽的距離在43到44天文單位間 因此新視野號的掠過時間大約在2018年 2019年間 30 從新視野號的燃料預算來進行初步預計 這三個目標被探測器到訪的可能性分別是100 7 和97 30 它們均是低軌道傾角和低軌道離心率的傳統古柏帶天體 和冥王星有很大的不同 里程碑 编辑新視野號時間表 階段 日期 大事記發射前階段 2001年6月8日 新視野號由美國國家航空暨太空總署的設計案 POSSE Pluto and Outer Solar System Explorer 競賽中脫穎而出 2005年6月13日 太空船離開霍普金斯大学應用物理實驗室 APL 至金石太空飛行中心 GSFC 接受最後的測試 2005年9月24日 太空船裝載在C 17運輸機上 經由安德魯空軍基地以航空貨運送到卡納維爾角 2005年12月17日 探测器被运送至发射组合体41的垂直发射台 2006年1月11日 主要發射窗口開啟 但因須進一步的測試而延期發射 2006年1月16日 發射用的阿特拉斯火箭被运送到发射台上 2006年1月17日 第一天的發射嘗試 因為天氣不穩定 強風 被中止 2006年1月18日 第二天的發射嘗試 因為APL的控制中心在早晨突然停電而中止 發射階段 2006年1月19日 在美東標準時間14 00 协调世界時19 00 由於雲層的遮蔽 經過短暫的延遲後順利發射 飛越冥王星階段 2006年4月7日 探測器飛越火星軌道 2006年5月初期 探測器進入小行星帶 2006年6月13日 探測器在04 05 协调世界時 以101 867公里的距離飛越小行星APL 2002 JF56 並傳送回照片 2006年10月下旬 探測器離開小行星帶 2006年11月28日 發布第一張遠距離拍攝的黯淡冥王星影像 2007年1月8日 開始與木星接觸 2007年2月28日 在05 43 40 协调世界時 距離230 5萬公里 2 304 537 km 處以21 219公里 秒的速度飛越木星 2007年3月5日 結束與木星的接觸 2008年6月8日 探測器飛越土星的軌道 2009年12月29日 探測器到冥王星的距離較地球接近 2010年3月8日 探測器飛越小行星83982 2011年3月18日 探測器飛越天王星的軌道 2012年2月11日 探測器距冥王星10个天文单位 2013年10月25日 探測器距冥王星5个天文单位 2014年8月24日 探測器飛越海王星的軌道 2014年12月6日 从休眠中唤醒 2015年1月 探測器远距离观测柯伊伯带天体2011 KW48 英语 2011 KW48 此时两者距离约为7500万千米 2015年5月15日 探測器所拍照片超越哈伯太空望遠鏡最佳解析度 2015年7月14日 探測器在11 49 协调世界時 在12 500公里的距離上以13 78公里 秒的速度飛越冥王星 該時點冥王星距離太陽32 9天文單位 2015年7月14日 探測器在12 03 协调世界時 在28 858公里的距離上以13 87公里 秒的速度飛越卡倫 2015年7月 2016年10月 探測器探测冥王星时的数据陆续传送回地球 并于2016年10月25日传输完毕 探索柯伊伯带階段 2015年11月2日 探測器远距离观测小行星15810 此时两者距离约为1 8个天文单位 2016年7月13日 14日 探測器远距离观测创神星 此时两者距离约为14个天文单位 2016年 2020年 可能飛越一或多個柯伊伯带天體 KBOs 33 34 5 2018年8月16日 探測器首次拍到小行星486958 2019年1月1日 探測器于05 33 协调世界時 在约3 500公里的距離上飛越小行星486958 这是人类所探测的距离地球最远的天体 2019年1月 2020年 探測器探测小行星486958时的数据陆续传送回地球 预计需要18个月 2021年4月30日 探測器拓展阶段任务结束 任務結束階段 2038年 探測器將距離太陽100天文單位 如果還能工作 探測器將觀測太陽圈 現況 编辑 新視野號的最新位置 此刻位置請進此連結 页面存档备份 存于互联网档案馆 source source source source source source source source source source source source 電腦模擬新視野號的冥王星之旅 2012年10月16日 隨著工作小組透過哈伯太空望遠鏡發現冥王星的兩顆新衛星和眾多星體碎片 新視野號團隊發表了一篇文章 指新視野號在飛越冥王星的時候 有可能毀於冥王星衛星軌道中的星體碎片 所以現在工作小組正研究是否要改變新視野號的軌道 去避免和這些碎片碰撞 以保護新視野號 35 2013年5月16日 工作小組計算過新視野號和冥王星衛星系統的軌道後 得知新視野號的路徑和冥王星衛星系統的軌道面接近垂直 也就是說 新視野號和新發現的衛星相撞的機會大減 只有在最接近時的風險較高 約0 3 的風險造成會中止任務的撞擊 因此 工作小組表示不會對既定路線做大規模變更 目前探測器以相對於太陽14 52公里 秒 相對於冥王星13 77公里 秒的速度飛行 從探測器發出的無線電波需歷時4個半小時才能到達地球 36 從探測器看到的太陽星等是 19 2 37 探測器正朝著人馬座的方向進發 37 探測器最新的資訊和圖片發佈在美國太空總署官方網站上 33 参见 编辑 天文学主题 太空主题 太阳系主题 航天主题 机器人学主题 新視野二號 飛往太陽系外的飛行器 旅行者1号 旅行者2号 先驱者10号 先驱者11号 冥王星 冥卫一 柯伊伯带 非載人宇宙飛船 太陽系探測器列表 無線電掩星參考資料 编辑 Atlas Launch Archives International Launch Services April 21 2018 原始内容存档于2018 04 22 HORIZONS Web Interface NASA JPL July 25 2016 原始内容存档于2012 10 07 To find results change Target Body to New Horizons and change Time Span to include 2017 01 01 史無前例 人類太空船奔向冥王星 風傳媒 2015 02 06 2015 02 06 原始内容存档于2016 03 04 中文 繁體 林薏茹 飛越 50 億公里捎來的影像 新視野號 拍下冥王星心型圖案 2015 07 14 2015 07 15 原始内容存档于2015 07 15 5 0 5 1 Overbye Dennis Reaching Pluto and the End of an Era of Planetary Exploration The New York Times 2015 07 06 2015 07 07 原始内容存档于2015 07 07 Staff NewHorizons phoned home amp is healthy Twitter NASA 2015 07 14 2015 07 14 原始内容存档于2015 07 15 Brown Dwayne Cantillo Laurie Buckley Mike Stothoff Maria 15 150 NASA s New Horizons Phones Home Safe after Pluto Flyby NASA 2015 07 14 2015 07 15 原始内容存档于2015 07 15 Chang Kenneth NASA s New Horizons Spacecraft Sends Signal From Pluto to Earth New York 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