冥王星距離我們非常的遙遠，平均距離大約是地球到太陽距離的40倍，要探索這麼遠的天體需要相當尖端的科學技術，美國航太總署（NASA）掌握哪些先進的技術讓新視野號達成探索冥王星的任務呢？
 |
| 新視野號拍攝的冥王星影像。影像來源NASA |
與冥王星失之交臂
航海家任務（Voyager program）是美國航太總署相當成功的外太陽系探索計畫，這項任務由兩艘相同的航海家太空船組成。航海家2號於1977年8月20日發射，16天後（1977年9月5日），航海家1號也從佛羅里達州的卡納維爾角出發。為什麼先發射的航海家太空船是2號，而不是1號呢？這是因為航海家1號雖然較晚發射，但是後發先至，航海家1號比2號先抵達木星和土星，所以後發射的稱為航海家1號。
航海家2號飛掠木星、土星、天王星和海王星，是唯一一艘探險過天王星和海王星的太空船，我們現在對這兩顆行星的認識，很大一部分都是從航海家2號飛掠獲得的。
航海家1號的旅程原本可以在經過木星和土星後直達冥王星，但是後來決定轉向探索土星的衛星泰坦。泰坦是一顆擁有濃厚大氣的巨大衛星，科學家推測那裡可能有生命存在，所以泰坦成了航海家1號的探索對象。轉向泰坦後，航海家1號就無法探訪冥王星，要拜訪冥王星就只有等下一艘太空船，不過這一等就是幾十年。
尋找外援：俄羅斯的質子火箭
因為某些因素，美國航太總署的高層並不重視冥王星的計畫，甚至百般阻撓。雖然美國航太總署願意出資冥王星計畫，但是提供的經費只夠建造太空船，沒有錢支付升空的火箭費用。空有太空船，沒有火箭飛離地球也沒用，這讓冥王星任務計畫主持人艾倫．史登（Alan Stern）相當頭痛。
為了解決火箭的問題，艾倫．史登想到俄羅斯的質子火箭，如果俄羅斯願意提供火箭就可以解決這個問題。艾倫．史登親自飛到莫斯科，俄羅斯的答覆是可以，不過太空船上要攜帶一項俄羅斯的儀器，這個條件聽起來很合理，讓美俄攜手探索冥王星成為可能。
眼看問題就要解決，不過這樁美俄合作的好事，卻因為電池的問題無法繼續。
什麼樣的電池用了十年還有電？
太空船離太陽愈遠，能夠接受到的太陽光就愈少，如果要靠太陽能板獲得電力就愈困難。目前距離太陽最遠，還使用太陽能板的太空船是朱諾號。朱諾號目前繞木星運行，它能接收到的太陽光不到地球的三分之一，朱諾號必需靠三面巨大的太陽能板，才能夠讓它在木星軌道上持續運轉。
到了土星太陽光大約只剩地球的百分之一，冥王星接收到的太陽光更是不到地球的千分之一，太陽光已經無法提供太空船需要的電力。航海家和新視野號等探索外太陽系的太空船用的是電池，不過不是普通的電池，那是特製的核能電池。
 |
| 新視野號，圖中右上方黑色圓筒撞的就是放射性同位素熱電機。圖片來源：NASA |
這種電池稱為「放射性同位素熱電機」，它利用放射性元素鈽產生熱，再由熱產生電力。新視野號的核能電池只能產生兩百多瓦的電力，這樣的電力相當弱，連家裡吹風機的耗電都比它多。還好工程師設計的儀器耗電量都不大，省吃儉用還能讓新視野號上的各個儀器運作順暢。
太空船要搭載危險的放射性元素，要通過美國各個單位層層的審查，必須要在安全上萬無一失。想要讓俄羅斯的火箭發射這樣高危險的物品，基本上美國國防部應該是不會批准的，所以政治上的因素，讓俄羅斯發射太空船這件事就此打住。
冥王星，過站不停
在各方的努力之下，新視野號好不容易有了美國自己的火箭可以發射，不過光靠火箭的推力要到冥王星的時間還是太久。最快省時的方法是算準時機飛過木星，讓木星的重力助推一下，這可以讓原本十幾年的旅程縮短到不到10年。
新視野號以研究冥王星為主，在它之前的伽利略號則以木星為主要目標，當伽利略號抵達木星後，它會減速進入木星軌道繞木星運行，這樣伽利略號就可以長時間研究木星。
不過新視野號則不一樣，它以飛快的速度靠近冥王星，完全沒有減速，也沒有進入冥王星的軌道。新視野號就像過站不停的高速火車，呼嘯通過冥王星！新視野號為什麼不停下來好好的研究冥王星呢？
科學家在設計新視野號時，把它的重量減到最低，這是為了讓它容易加速，早日抵達冥王星。這樣的設計當然沒有攜帶減速用的火箭燃料，所以新視野號當然慢不下來。這表示新視野號只能在飛掠冥王星的前後短暫時間可以研究冥王星。這段短暫時間是新視野號飛行9年多後才獲得，也是新視野號團隊耗費無數心血後最企盼的寶貴時間。
意外中的意外
2015年7月4日，也就是新視野號預計飛掠冥王星的前十天，新視野號突然出現失聯的狀態！也就是地球上的新視野團隊聯絡不上太空船，這簡直是最可怕的噩夢。
不久之前，由民間出資的以色列月球探測器，原本雄心壯志的要登陸在月球表面，成為美國、蘇聯和中國之後，第四個登陸月球的國家。可惜在登陸月球前，突然出現故障，雖然地面人員緊急重開機，可惜無法挽回探測器墜毀月球的命運。
如果無法即時修復，新視野號這9年多的飛行和研究人員多年的心血就白費了。這一段在《冥王星任務》中有精采的描述，在這裡只能暴雷的說任務圓滿達成，至於細節就等你翻開書體會那驚心動魄、手心冒汗的過程了⋯⋯
沒有留言:
張貼留言