冥王星遠(yuǎn)離太陽，“新視野號”如何堅(jiān)持到最后？

　　鄭永春

　　國家天文臺月球與深空探測研究部、中國科學(xué)院月球與深空探測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員

　　首屆香江學(xué)者，中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會優(yōu)秀會員，國家科普專家

　　深空探測的目標(biāo)大多遠(yuǎn)離地球，開展深空探測一方面將牽引航天技術(shù)的提升，另一方面將擴(kuò)大人類的認(rèn)知邊界。與商業(yè)航天和應(yīng)用航天不同，深空探測是用納稅人的錢開展的科學(xué)探測活動，是全人類的共同使命。因此，在深空探測的任務(wù)實(shí)施中，應(yīng)想方設(shè)法吸引公眾的關(guān)注，盡可能讓普通人獲得親身參與感，以爭取民眾支持。在這一過程中，勇敢探索未知世界的科學(xué)精神被潤物細(xì)無聲地傳遞到每一個(gè)人身邊，從而提升公眾的科學(xué)素養(yǎng)。

　　由于冥王星和柯伊伯帶遠(yuǎn)離太陽，太陽輻射強(qiáng)度只是地球上的千分之一，太陽光要經(jīng)過4個(gè)多小時(shí)長途跋涉才能來到冥王星?！靶乱曇疤枴彼璧碾娏o法通過太陽能電池發(fā)電提供。為此，“新視野號”探測器攜帶了一臺放射性同位素溫差發(fā)電機(jī)。

　　圖1 黑色圓柱體為放射性同位素溫差發(fā)電機(jī)

　　許多人談核色變，其實(shí)40多年來，核能發(fā)電機(jī)已經(jīng)在25次太空探測中使用，其中包括6次阿波羅載人登月，2次探測木星和土星的飛行，2次探測火星的飛行。

　　核能發(fā)電機(jī)位于“新視野號”的尾部，內(nèi)裝10.9千克二氧化钚，其中的钚－238衰變時(shí)會釋放出熱量，通過溫差發(fā)電提供穩(wěn)定的電力。所有的探測設(shè)備都將依賴這臺核能發(fā)電機(jī)供電，其產(chǎn)生的電力相當(dāng)于一對100瓦燈泡。

　　由于擔(dān)心太空遭受核污染，在“新視野號”發(fā)射前夕，曾有數(shù)十名抗議者自發(fā)組織起來進(jìn)行抗議。但科學(xué)家們解釋，“新視野號”探測器的燃料箱非常堅(jiān)固，核能發(fā)電機(jī)所用的燃料被封裝在特制的球形防火陶瓷中，這種陶瓷有抗分解能力，不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且外面的密封箱完全能經(jīng)受住墜地撞擊或空中爆炸的沖擊，發(fā)生意外災(zāi)難的幾率很小，即使發(fā)生意外，核燃料外泄的可能性微乎其微。為了應(yīng)該可能的風(fēng)險(xiǎn)，NASA和能源部做了詳細(xì)的預(yù)案，組建了16個(gè)移動跟蹤小組，部署了33個(gè)空氣取樣裝置和監(jiān)控器，以檢測可能的核輻射。

　　為擴(kuò)大新視野號任務(wù)的影響力和全民參與度，任務(wù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合工程實(shí)施將其打造成一項(xiàng)科普盛事。2005年，“新視野號”任務(wù)團(tuán)隊(duì)發(fā)起了一個(gè)問候冥王星的征集活動，他們設(shè)立了一個(gè)網(wǎng)頁，全世界天文愛好者只需要通過訪問這個(gè)網(wǎng)頁，就可以將自己的名字輸入電子卡片內(nèi)，讓自己的問候搭載在“新視野號”，一起飛向柯伊伯帶?；顒悠陂g共征集到了超過43萬人的問候，這些問候被刻在光盤上，放入探測器內(nèi)。在完成探測任務(wù)后，“新視野號”上的計(jì)算機(jī)將會被重置，上傳“同一個(gè)地球，來自‘新視野號’的問候”，上面收集了有關(guān)地球的各種信息，包括世界各地的人們發(fā)來的照片、聲音、文字，甚至是計(jì)算機(jī)程序。“新視野號”將帶著這些來自地球的人類信息飛向遙遠(yuǎn)的星際空間。