【科普篇】新世界一瞥

NASA的黎明号探测器向地球传回了矮行星谷神星的图像。

一个独特的天体在距离温暖的太阳4.13亿千米的小行星带深处运行着。它名叫谷神星，是太阳系中最大的小行星。它的直径大约是950千米，外观几乎呈球形。谷神星看起来更类似行星而非小行星。2015年春天，NASA的黎明号探测器将抵达这个神秘的星球。现在黎明号框架照相机已经从大约120万千米之外凝视了探测器这个遥远的目标。前往谷神星最终的冲刺已经开始了。

黎明号探测器并非小行星带中的新面孔。在2007年9月发射之后，探测器于2011年7月16日进入了环绕灶神星运行的轨道。黎明号花费了超过一年的时间来详查这个直径约为530千米的天体，发现了一个颇具奇异之美的天体，这里有着无数的环形山、深深的沟槽，还有太阳中最高的一座山峰。

来自德国马普太阳系所（MPS）的小行星研究者、黎明号框架照相机的首席研究员安德烈亚斯·纳索厄斯（Andreas Nathues）说：“灶神星是一个岩石星球，内部结构与地球类似。”他又补充道：“在前往小行星谷神星的后一半任务中，我们将要面临截然不同的条件”。虽然谷神星和灶神星都身居小行星带，它们相差甚远。灶神星在很多方面可以类比为水星、金星、地球和火星这几颗内行星，虽然它要比后者小得多。一些研究者实际上将灶神星视作类地行星的第五个成员。然而谷神星可能更接近木星、土星等外行星冰封的卫星，它是被冻结的，富含水分。使用赫歇尔空间天文台进行的测量表明，谷神星偶尔会向太空喷洒水分，这与土星的卫星土卫二类似，不过尺度要小得多。

聚焦谷神星：矮行星谷神星一瞥。这张照片是2014年12月1日从120万千米之外拍摄的。谷神星是图片中央的亮斑。由于谷神星比背景恒星要亮得多，照相机小组选择了较长的曝光时间，让恒星呈现在图中。由此导致的谷神星过大的尺度是通过叠加小行星短时间曝光照片而修正的。左下插图：在这些图像中，谷神星的直径只有9个像素。（图片版权：NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA）

来自加州大学洛杉矶分校的黎明号首席研究员克里斯·拉塞尔（Chris Russell）说：“黎明号探测器将帮助我们了解湿润小行星的形成和演化，以及它们在当代是如何保持活跃的。”为了实现这样的目标，黎明号由两台相同仪器组成的照相机系统发挥了关键作用。它是由MPS领导开发的，并由该机构负责运营。框架照相机不仅可以以最高可达35米的分辨率测绘谷神星，还可以考察其地形以及矿物组分。

第一张解析出谷神星的图像是在2014年12月1日从大约120万千米之外拍摄的，图中这颗矮行星直径只覆盖了9个像素。照片将帮助照相机小组在探测器于2015年抵达谷神星之前校正仪器。在未来数月内，将有分辨率更高的图像问世。纳索厄斯说：“现在我们手头最为锐利的谷神星影像是由哈勃空间望远镜拍摄的。到了1月底，我们的图像将超过它。自那之后，我们就驶入了无人测绘过的领域。”

在短暂的接近阶段之后，黎明号将在2015年3月进入环绕谷神星的轨道。在接下来的几个月里，探测器与小行星地表之间的距离将减小到4000千米。黎明号将在1年多的时间里环绕这个新的星球运行。

前往灶神星和谷神星的黎明号探测器是由NASA的喷气推进实验室为华盛顿的NASA科学任务理事会（SMD）管理的。它是发现计划旗下的一个项目，该计划由阿拉巴马州亨茨维尔（Huntsville）的NASA马歇尔太空飞行中心为SMD管理。加州大学洛杉矶分校负责黎明号的整体科学研究。弗吉尼亚州杜勒斯（Dulles）的轨道科学公司设计并建造了黎明号探测器。框架照相机是在德国哥廷根（Göttingen）的马普太阳系所的领导下协同布伦瑞克（Braunschweig）计算机与通信网络工程研究所开发建造的，柏林的德国航空航天中心（DLR）行星研究所为其作出了重要的贡献。框架照相机项目由马普学会、DLR与NASA提供赞助。