得罪整個天文學界又何妨,他為了見冥王星一眼,早已賭上26年職業生涯

如果成立一個太陽系偶像團體,那麼九大行星中,冥王星必然是人氣最高的一位。

雖然2006年,冥王星已被驅逐出了九大行星家族,慘遭「降級」為矮行星。

但它的人氣卻絲毫未減,反而急速飆升。

現在離冥王星被踢出「家門」已有11年。

但由無數科學家組成的「冥王星護衛隊」,仍不放棄為其正名。

這其中,最執著的莫過於天體學家艾倫·斯特恩(Alan Stern),沒有之一。

現在談起冥王星被「降級」的事,他依然感到無比憤怒。

他將這個決定形容為「愚蠢的」,「這不僅在科學上是錯誤的,在教育意義上也是錯誤的」。

這些毫不留情面的譴責,可得罪了不少同事與同行。

圖:艾倫·斯特恩(右)

不過,作為一名忠誠的冥王星捍衛者,他彷彿沒顧慮那麼多。

有人說斯特恩太過偏激,但如果了解他為冥王星傾注的一生心血——「新視野號」,便能理解他的執著了。

新視野號」是史上第一個冥王星探測器,以周期長部門小經費少難度係數極高著稱。

圖:「新視野號」渲染圖

此外,這次行動可謂一波三折,多次慘被攔腰截斷。

還是斯特恩帶著團隊又是遊說、又是募捐、又是簽名請願,反正各種花樣都使盡,才得以使計劃在艱難中開展。

排除萬難,經過26年的探索與堅持,新視野號才成功掠過冥王星,帶回珍貴的資料。

這無疑是最艱難卻又最熱血沸騰的「追星」計劃了。

圖:「Pluto」與迪士尼的布魯托純屬巧合

「Pluto」是羅馬神話中的冥神,傳說中他可以隱身,使自己難以被發現。

在現實中,冥王星「Pluto」也是這樣一個存在。

到1930年,克萊德·湯博才靠超越常人的細心,發現了這顆距日極遠、光芒暗淡的行星。

這距離人類上一次確定太陽系的最遠行星——海王星(1846年發現),已有近百年歷史了。

圖:克萊德·湯博

雖然,冥王星自此取代了海王星,但因位居太陽系邊緣,人類對他的好奇彷彿也就此停滯了。

它就像九大行星中的「孤兒」,在寒冷、空曠且漆黑的太陽系邊緣孤獨地運行著。

就連當年的旅行者2號跟冥王星擦肩而過,都懶得回頭看它一眼。

1989年,旅行者2號在拍了一組海衛一的清晰照片後,本可「順便」拜訪一下冥王星。

但由於項目科學家對冥王星完全不感冒,便命令旅行者2號直接朝太陽系奔去了。

圖:旅行者2號拍攝的海衛一Triton

然而在冥冥之中,這顆看上去總被忽視的行星,卻有著不一般的好運氣。

1989年,冥王星抵達了近日點,它彷彿就在召喚著人類前往探索。

因為只要在冥王星遠離太陽的過程中,利用木星的重力,就能讓航天器少花費幾年的航行時間。

如果錯過了這次機會,則需要等下一個兩百年(冥王星繞太陽一圈要花費248個地球年)。

圖:傑拉德·柯伊伯

除此之外,還如有神助般在1992年,天文學家首次在柯伊伯帶(Kuiper Belt)發現一顆小行星。

早在1951年,美國天文學家傑拉德·柯伊伯就推測,在太陽系的邊緣還存在著一個由天體組成的區域。

只是這個區域(柯伊伯帶)離地球太遠,受到的太陽輻射十分有限,所以這些沉浸在黑暗中的小天體實在很難被觀測到。

圖:柯伊伯帶像一個巨大的甜甜圈

只是隨著科技的發展,在第一顆小行星被發現後,柯伊伯帶的其他小行星就如雨後春筍般紛紛冒頭。

天文學家預計,這一區域的小行星總量可能超過10萬顆

如果說,一顆冥王星無法激起科學家們的探索興緻。

但探測冥王星外,再附帶一下附近神秘的柯伊伯帶,效果就完全不一樣了。

所以天文學家便開始疾呼,迫不及待地想啟動冥王星計划了。

圖:小時候的艾倫·斯特恩

當時在攻讀博士學位的艾倫·斯特恩就是位行動派,對探索冥王星最為興緻勃勃。

雖然沒有官方組織在背後支撐,但斯特恩還是與一群年輕人自發組成了一個「冥王星地下黨」。

當時,這群追星黨就常聚在一起探討冥王星計劃。

在星體互掩時繪製的第一張冥王星地圖,和靠哈勃望遠鏡第一次觀測到冥王星地表,都有他們的功勞。

圖:「地下冥王星黨」拍攝的冥王星

在20世紀90年代末,NASA探索冥王星的計劃「冥王星-柯伊伯快車」就被提上了議程,計劃在2004年發射。

然而沒過多久,NASA就宣布計劃取消,原因竟是研製經費超支了。

這消息一出,「地下冥王星黨」則變身為「冥王星護衛隊」,與眾多天文學家表示強烈抗議並開始四處遊說。

當時,美國行星學會甚至還發起了一個「拯救冥王星計劃」,最終才使NASA被說服。

圖:年輕的艾倫·斯特恩

但為了縮減經費,NASA只能舉行一次方案徵集競賽,要求花費不超過5億美元,且2015年前飛抵冥王星。

這個消息讓斯特恩精神為之一振,作為「地下冥王星黨」一員,他可不會放過這千載難逢的機會

馬不停蹄地,斯特恩就帶領著所在的西南研究院團隊,開始了申請與籌備工作。

只是NASA 開出的條件,對斯特恩領導的團隊實在苛刻。

設計方案是一再改進簡化,甚至連租用最便宜的俄羅斯運載火箭都考慮在內,仍遠超出NASA給出的經費範圍。

當時,他的對手就是4家著名的科研機構。

其中噴飛推進實驗室(JPL)可謂最大的勁敵,曾成功探索過除冥王星外的太陽系七大行星,深受官方信任。

就在斯特恩陷入困境之際,約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室(APL)就找到了斯特恩。

此團隊本也是斯特恩的競爭對手,但卻同樣陷入困頓,現希望與他聯手,結盟打敗JPL拿下冥王星計劃。

兩個團隊的合併必然迸發出了前所未有的花火,最終成本被壓縮到可以接受的7億美元。

作為項目的領導人,斯特恩也給他們的探測器取了一個充滿寓意的名字——新視野號(New Horizons)

然而,就在斯特恩團隊勝利在握時,NASA卻也無能為力了。

因為當時布希推出了新的財政預算案,宣布取消冥王星計劃,轉向扶持木衛二任務。

當時,為了探索神秘的冥王星,無論是JPL還是新視野團隊,都暫時不計前嫌地共同遊說熟識的議員。

這才使國會最後通知NASA,必須繼續冥王星探索計劃。

經過一番角逐,NASA終於在2001年11月29日宣布:新視野團隊打敗勁敵JPL團隊。

新視野團隊這個花錢最少、儀器最精簡的方案成功拔得冥王星計劃頭籌。

然而,勝出卻僅意味著挑戰剛剛開始。

因為誰也想不到,僅過了3個月,布希政府就再次出爾反爾地取消了冥王星探索計劃。

但這能難倒斯特恩嗎?

雖然他「反對把冥王星計劃和推銷相提並論」,但他確實從小就是位推銷高手,極其善於表達。

這一次,斯特恩為了冥王星決定走群眾路線,向世人「推銷」這次計劃。

他們建立了一個請願網站,用8種國際流行語言,懇求全球人民「為地球發聲」,「為冥王星發聲」。

在斯特恩的遊說下,該網站最終收集了1萬多個簽名。

連美國國家科學院都特地出手,將探索冥王星及其所在柯伊伯帶列為最優先探索任務之一。

圖:艾倫·斯特恩在新視野號前

經過一年多的拉扯,政府才在2003年2月正式敲定新視野號的探索項目。

此時,距離探測器發射升空的最佳時間*,只剩不到3年時間了。

比起旅行者號的12年,新視野號的這點時間根本不夠用。

看著斯特恩拼盡了全力拿下的項目,很多人還反而還嘲笑道:「這不可能完成」

*註:「新視野號」的發射時間需控制在2006年1月11到27日。因為從上個世紀70年代起,美國太陽系的探索計劃就普遍採用木星「借力」的方法。在穿越木星軌道時,利用木星清空軌道的巨大力量,讓探測器等被其「甩」出去獲得新的加速度。在27日以後,「借力效果」將大幅減弱。如1月29日發射,就要比計劃晚近一年到達目的地;如晚於2月2日,則完全無法「借力」木星,要足足12年才能抵達冥王星。

話沒說完,2004年底鈈-238的儲量不足,就差點使整個計劃流產。

因為要遠離太陽,探測器無法依靠太陽能供電,需搭建一個小型核反應堆

還是在斯特恩一輪又一輪的緊急遊說下,才從其他項目中非正式挪用到了鈈-238。

除此之外,多災多難的新視野號就算是到了萬眾矚目的最後發射,也沒少發生狀況。

第一次是地面突刮強風,第二次是控制中心斷電,使發射兩度推遲

直到第三次發射,斯特恩和無數冥王星粉絲才順利與新視野號揮手告別。

後來斯特恩回憶時都感嘆道:「如果新視野號是只貓,那它可能已經死了——因為就算是貓也只有9條命而已」。

圖:收到新視野號發回照片瞬間,注意斯特恩的表情

飛行了整整9年,「新視野號」一步步地靠近冥王星。

2015年7月13日,探測器終於發回了那張讓全世界為之沸騰的經典照片。

原來一向被認為寒冷、孤僻的冥王星,其實是一個「手捧愛心」的萌物。

不過,考慮到成本問題,「新視野號」對冥王星匆匆一望後便繼續向更深的柯伊伯帶前進。

預計在2019年1月,新視野號將飛掠2014 MU69(比冥王星還要暗淡十萬倍),創造人類探測器拜訪過最遠距離天體的新紀錄。

圖:2014 MU69

從1990年到2015年,斯特恩將生命中最黃金的25年,都獻給了冥王星。

為了冥王星,他幾乎付出了職業生涯的全部。

不過新視野號這一路過來的曲折和磨難,在斯特恩眼裡都不算什麼。

因為最讓他惱火和史料未及的,還在後面。

圖:IAU投票現場,只有428人參與,而整個IAU共有一萬名會員

新視野號剛飛離地球不久,2006年8月24日國際天文聯合會(IAU)就通過投票方式,將冥王星踢出「九大行星」

它從此變成了編號為134340的「矮行星」,地位一落千丈。

而且根據IAU的定義,「矮行星」並不能算是行星

當時斯特恩就將這個決定形容為「極度愚蠢的」、「錯誤的」、「可笑的」和「胡說八道的」。

他反問道:「如果矮行星不能算行星,那麼吉娃娃就不算是狗了?」

更諷刺的,還是斯特恩早在上個世紀90年代就使用了「矮行星」這一詞。

他完全想不到,這竟成了「敵人」打壓冥王星的論據。

從2006年底起,斯特恩就為冥王星的地位四處奔走,可謂操碎了心。

他曾多次組織科學家們上訴和提案,要求IAU修改行星的定義,最近一次還是在今年的2月份。

而且這些年來,他對冥王星一心一意和死磕到底追求,已經得罪了不少同行。

2006年「新視野號」發射前,2015年「新視野號」到達冥王星後

說艾倫·斯特恩是地球上最愛冥王星的人,是絲毫不誇張的。

他這一生對冥王星的痴狂,也使身邊的人都稱呼他為冥王星先生(Mr.Pluto)

是他的不放棄,才讓我們領略到這更廣闊而又具有人情味的美麗。

*參考資料

李騰.飛往冥王星:26年的探索與堅持.中國新聞周刊[J].2015.07.29

Eric Hand.Feature:How Alan Sterns tnacity,drive,and command got a NASA spacecraft to Pluto.Science.2015.06.25


推薦閱讀:

2017年12月雙子座流星雨可能會有增強活動??
如何看待造訪冥王星的「新視野」號使用的 CPU 為初代的 PS1 遊戲機 CPU?
黑洞究竟是一個多維的球狀物,還是僅是於一個平面上的空間塌陷?
上周最佳天文圖片(NASA-APOD中文版)12.18-12.24
行星宇宙 一方科幻No.1mDbT

TAG:冥王星 | 天文学 | 太空探测器 |