冥王星之探

記者李妹妍王田歌

　大國競技星際空間，會否掀起新一輪深空探測熱潮？

遠些，遠些，再飛遠些。

　　9.5年，48億公里，在深不可測的宇宙里，新視野號甚至不如一粒塵埃，自2006年離開地球飛向黑暗，這個其貌不揚的探測器幾乎被世人遺忘——直到2015年7月14日，數十億地球居民第一次通過它看清了那顆藏身於太陽系邊緣的冥王星。

　　然而，與社交媒體上被冥王星「萌哭了」的短暫狂歡相比，幕後的項目科學家們已為此付出了數十年的努力。早在1930年，人類就看見了冥王星，卻又用了足足85年的時間才「看清」它，這顆離地球48億公里的天體向來神秘，人類對它的探測到底走到了哪一步？天文科技已成為衡量綜合國力的一項重要指標的今天，冥王星之後是否會掀起新一輪的深空探測熱潮？

　　「與商業航天、應用航天不同，深空探測是用納稅人的錢開展的科學活動，也是高風險、高投入的活動。」北京大學地球與空間科學學院教授焦維新向羊城晚報記者表示，多國已相繼醞釀或開展深空探測，這一方面取決於決策者有沒有魄力，另一方面也和國家的技術實力、經濟實力相關，「要量力而行」。

　　1　「追星」的代價

　　距離2006年1月19日新視野號探測器發射升空已經過去了九年半。那時候，冥王星還是太陽系九大行星之一，正值冥王星發現者克萊德·湯博的100年誕辰，美國國家航空航天局（NASA）發射了新視野號探測器，開啟了「追星」之旅。

　　作為迄今速度最快的空間飛行器，新視野號以5.8萬多公里的時速，只用了9小時就飛過了月球，而當年美國「阿波羅」飛船抵達月球則用了3天時間。在用13個月飛到木星之後，新視野號還藉助了木星的引力，將速度提升至每小時7.5萬公里，但抵達冥王星前的遙遠距離，依然讓科學家們等待了近十年。

　　飛越木星以後，新視野號攜帶的絕大部分儀器開始處於休眠狀態，每年僅被喚醒一次，以節約電力、延緩設備老化並降低運營開支。直到去年12月，新視野號又一次結束休眠，標誌著探索冥王星及其衛星的活動正式開始。

　　近距離探測冥王星是人類探索太空的又一里程碑事件，新視野號飛行的軌跡卻不能因此而停駐，它只能遠遠「看」一眼冥王星，在距離冥王星12500千米的黑暗虛空中與之擦肩而過。在社交媒體上，更有網友感性地稱：飛越48億公里，只為看你一眼。

　　漫漫「追星」路卻並非網友想像的那般浪漫。在浩瀚宇宙中高速飛行，新視野號稍有差池便可能焚毀殆盡，甚至就在十幾天前，它還突然失聯。於是，經典問題來了：花費9年半、耗資7億美元，冥王星甚至已經被「踢出」九大行星的行列，科學家們近乎孤獨地堅守著這個結果不可預知的探測項目，究竟值不值得？

　　「近些年人類的太空探索基本可以證實，在傳統劃分的內太陽系、外太陽系之外，還有一片新大陸，天文學上將之稱為柯伊伯帶。」北京大學地球與空間科學學院教授焦維新指出，這一區域有數千個圍繞太陽運轉的冷凍天體，冥王星只是其中最大的一個，「這些天體保留了太陽系剛剛形成時期的面貌、成分等，對它們進行探測，有利於深入研究太陽系的起源和演變。」

　　北京空間科技信息研究所研究員龐之浩則告訴羊城晚報記者，儘管默默無聞，但有些大型的空間科學項目甚至要科學家們用一生的時間去從事，熱愛空間科學的人將之看成一項事業而非職業。像此次新視野號項目的首席科學家艾倫·斯特恩已經為這一項目努力了25年：10年用來在政界和科學界凝聚意願，5年用來建造探測器，探測器抵達冥王星又花了差不多10年。

　　龐之浩認為，對宇宙的探索本身就已經值得堅守，而因航天的需求而研製的技術也將產生巨大社會和經濟效益。「現在大家熟知的條形碼、氣墊運動鞋、速食麵的乾菜葉，包括重症監護室、彩超等，都是航天科技最典型的應用。在深空探測方面，有些技術剛開始不一定廣為人知，但隨著時間的發展就會產生意想不到的用途，短期內不能簡單地用『能給我帶來多大利潤』來衡量。」

　　2　「強國」的較量

　　按照計劃，對冥王星系統的歷史性探測，只是新視野號的第一個任務。2016年-2020年，新視野號將在柯伊伯帶中穿行，再往後，它將追隨旅行者1號等「前輩」的步伐，進入更廣袤、更空曠的星際空間。

　　有專家向記者分析指出，對美國而言，新視野號的漫漫旅程，也是對「航天強國」霸主地位的確認。

　　深空探測歷來是航天強國實現技術突破和資源競爭的競技場。上世紀80年代之前，只有美蘇兩國開展深空探測，歐日隨後加入。新世紀以來，世界各航天國家相繼醞釀或開展深空探測，中國和印度成為後起之秀，深空探測從兩強爭霸到群雄逐鹿。

　　「從整個空間探測來講，美國在旅行者1號、2號發射之後，進入了短暫低潮期。」龐之浩介紹道，這主要是由於空間探測的費用比較高，圍繞深空探測值不值的問題，美國國內當時也進行了大量的論證。

　　到了80年代末，美國恢復了部分空間探測，發射了麥哲倫號金星探測器、伽利略號木星探測器、卡西尼號土星探測器。這些空間探測動輒耗資幾億美元，卡西尼號土星探測項目成本更是高達30多億美元。「美國很重視空間科學，一個原因是美國要保持空間探測老大的地位，很多項目美國都想要在世界上實現首次探測。」

　　在美國之外，國際上的空間探測計劃也正在蓬勃發展。龐之浩介紹稱，歐洲探測過月球、火星、金星、彗星；日本探測過月球、彗星和小行星，其火星、金星探測都失敗了，但隼鳥一號探測器成功實現了從小行星上取樣；印度探測了月球和火星；中國開展了探月工程，實現了繞月和落月探測，嫦娥二號還實現了我國首次對小行星的飛越探測。

　　據媒體不完全統計，迄今為止，人類共實施了200多次深空探測任務。焦維新向記者表示，目前在深空探測領域，毫無疑問是美國的技術科研基礎最強，「但這些年因為經濟不景氣，美國提出了很多很宏偉的項目都停留在口頭上沒有實現。」

　　記者了解到，由於目前NASA對深空探測的預算緊張，美國提出「更小更快更省」，把空間探測分三個級別：一是投資小、周期短的「發現計劃」，如發射黎明號小行星探測器等；二是中型探測的「新邊疆計劃」，這次的新視野號就是屬於這個計劃中的；還有投資大、周期長的「旗艦計劃」，如卡西尼號土星探測計劃。前兩者提出還是最近二十年的事情。

　　焦維新指出，美國每隔兩年都會有一個深空探索藍圖，但目前已經立項、真正納入發射計劃的主要是火星的探測計劃，「2016年、2018年、2020年，NASA將和歐空局合作發射火星探測器，包括軌道器、著陸器及新一代的火星車」。

　　3　追趕與合作

　　2007年，當中國第一顆探月衛星——嫦娥一號邁出深空探測的第一步，最遠完成第一個地月距離時，美國的旅行者1號已經飛出了4萬個地月距離，目前更是已經穿過了日球層頂。

　　不過，雖然中國在太空探測方面起步較晚，但近年來發展迅速，人造衛星可以載人發射、回收，太空飛船可以登月探測、拍攝。去年，中國嫦娥三號超期服役，探月三期再入返回飛行試驗成功，為2017年月面採樣返回奠定基礎。據有關航天專家介紹，目前在歐洲、日本、中國和印度組成的探月第二集團中，中國已經走在了前面。

　　據有關航天專家介紹，月球與火星探測是全球深空探索的兩大重點目標。未來深空探測將從太陽系普查逐漸聚焦到月球、火星、小行星、彗星、木星與木衛二、土星與土衛六等重點天體，目前的對月探測是為將來的深空探測打基礎。

　　廣東天文學會常務副秘書長李建基向記者指出，中國近幾年主要是完善對月球的多角度、多層次的探測，對火星、金星等天體的探測還沒有起步，「應該以就近原則，先跨出地球探測離地球最近的月球，然後探測火星，穩紮穩打，一步一步往外空間發展」。

　　「科學方面只有第一，沒有第二。」焦維新建議，中國的深空探測應該在項目選擇上有創新性，「未知的東西那麼多，劃定合理的、別的國家沒有實現的科學目標，我們才能有新的發現。像歐空局，探測項目很多，每次都能有重大的發現。應當說中國以前在這方面重視不太夠，月球探測方面頂尖的成果屈指可數。」

　　他指出，目前中國的短板是基礎工業和通訊網路還比較落後，未來還要加強深空探測的國際合作。

　　記者了解到，目前中國正在積極開展多種形式的國際空間交流與合作，與俄羅斯、烏克蘭、歐洲空間局、巴西、法國、英國、德國等建立了雙邊航天合作機制。中國國家航天局與歐洲空間局成功開展地球空間雙星探測項目合作

　　「未來在深空探測領域，國際合作是大趨勢。」龐之浩指出，空間科學本來就是為人類造福，信息應當為人類共享。國際合作可以分擔各國的資金壓力和技術壓力，最典型的例子就是國際空間站，它由16個國家合作建造和應用。

　　4　科普路漫漫

　　航天技術除了能帶來實用技術的進步，科學素養的提升也是重要效益。

　　焦維新指出：「關注深空探測，不僅是科學家的責任，還應想方設法吸引公眾的關注，儘可能地讓普通人獲得親身參與感，目的是爭取他們的支持，同時提高公眾的科學素養。」

　　現為廣東天文學會常務副秘書長的李建基是廣州本地人，從小就對天文學深感興趣。但讓他感到遺憾的是，廣州對天文科普宣傳的重視程度遠遠不夠。廣州至今沒有也未準備籌建向公眾開放的天文館，相比其他類型的科普場館，天文科普經費申請非常困難，這直接導致現有天文設備不足、維護不到位等問題。

　　李建基告訴記者，從化北回歸線標誌塔至今落成30年，沒增加過什麼設備，同樣是北回歸線經過之處，雲南墨江北回歸線標誌公園，是集天文、地理、旅遊和科普教育等綜合一體的北回歸線公園，也是當地有特色的旅遊景點。台灣嘉義也建有北回歸線標誌公園，公園內建有太陽館、窺陽台、天文天體模型和科普展覽。

　　「我以前給孩子們上課，問他們有沒有看過北斗星，大家都說沒看過。」李建基稱，更尷尬的是，2004年10月，荔灣區曾花費100多萬元建起「時間園」，這是全國第一個24小時對外免費開放的天文地理科普場館，現在卻破敗不堪。日晷的晷針沒了，傅科擺的擺錘被偷了十幾次，石碑上還被貼了「辦證電話」。

　　大氣環境惡化也是觀星難的主要原因之一，廣州的空氣透明度不如從前，看星星越來越難。觀察天體容易受光污染影響，李建基回憶，20世紀70年代以前，廣州市民用肉眼能看到的星星大約有2000顆，而現在看到20顆都頗難。

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