新视野号的提出究竟有多不容易?新视野号难在哪里?
最近这 20 年,人类对太阳系有了许多颠覆性的认识,太阳系再次向我们展现了它令人惊叹的一面,出现了一个又一个令人激动的科学探索故事。新视野号的故事要从 1999 年开始讲起,那一年,美国宇航局在全国范围内征集,“冥王星——柯伊伯快车”任务方案,简称为 PKE 任务,艾伦·斯特恩当时是美国西南研究院,空间科学与工程部的副主任,他所带领的团队受到了 NASA 的邀请,PKE 任务方案的最核心部分,是采用何种设备来观测冥王星和柯伊伯带的小天体。
【新视野号的提出究竟有多不容易?新视野号难在哪里?】艾伦他们当时提出的一套方案,就是照相机和光谱仪组成的一套组合设备,但是好景不长,这个任务预估的费用一再增加,很快就要接近 8 亿美金了,这下 NASA 吃不消了,终于在 2000 年 9 月份,NASA 甚至都还没有选择发射什么设备飞往冥王星,就取消了 PKE 计划,眼看着艾伦他们一年多的工作成果就要化为乌有。然而,令他和 NASA 都没有想到的是,突然之间就神兵天降,取消行动遭到了空前的压力。
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首先是行星科学界的科学家们,联名公开谴责 NASA 的这个决策,要求恢复项目,然后这种情绪很快就传导到了公众身上,NASA 的热线电话几乎被打爆了,还收到了 1 万多封抗议邮件,有一个十几岁的小伙子甚至开车横跨整个美国,来到位于华盛顿哥伦比亚特区的 NASA 总部请愿,三个月后,NASA 终于扛不住公众舆论的巨大压力。2000 年 12 月,他们宣布了一个补救方案,说是方案,其实有点像是缓兵之计,NASA 又搞了一次方案公开募集,这次要求在目标不变的前提下减少一半的预算,让飞行器在 2020 年前抵达冥王星,NASA 本以为这是一个不可能完成的挑战,哪知道,他们竟然从不同的团队那里收到了 5 个方案书,每一本方案书都像电话号码簿那样厚。
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艾伦也领导了一个团队,提交了一个方案,他们把这个方案取名为“新视野号”,艾伦的团队来自两个单位,一个是艾伦所在的美国西南研究院,负责探测器的设计,另一个团队是约翰霍普金斯大学的应用物理研究所,负责飞船的建造与控制,在怎么省钱上,他们主要想出了 2 个大招,第一只发射一艘飞船,按照过去NASA发射宇宙探测器的惯例,对某颗行星的首次探索任务都是要双保险的,从无例外,因为只发射一艘,失败的风险就会太大,现在,艾伦团队大胆地提出,我们就发射一艘,这样就可以省出一大笔钱,话说得虽然容易,但真要做到降低失败率,那不是拍拍胸脯就够的,需要大量的实实在在的技术提高。
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第二 让飞船在飞往冥王星途中的近十年内休眠,这样就可以节约人力成本,要做到这一点,就意味着飞船航线的精度必须要足够高,必须要让飞船在完全没有中途航线修正的情况下,飞行 9.5 年后,在一个 9 分钟的时间窗口内抵达冥王星,还要穿过一个只有 56 x 97 千米的空间窗口,听上去有 5000 多平方公里的面积,但是要在 40 亿公里之外提前将近 10 年控制飞船穿过去,就好比从上海一杆把高尔夫球打到乌鲁木齐的球洞里面,这个难度可想而知。这个方案经过了艾伦他们的不厌其烦的修改和完善,终于,无论是技术实施,还是科学小组成员,又或者在计划管理、教育、公众宣传、成本控制,甚至是在应急措施上,它都变得无可挑剔、无懈可击了。
以上就是我们这一期要讲的,关于新视野号计划的提出有多么困难,你了解了吗?
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