斯科特·阿兰·约翰斯通著,《今日宇宙》 艺术家对塞德娜的渲染
信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院/R
伤害(加州理工学院) 物体90377 Sedna——一个遥远的跨海王星物体,以其高度椭圆、11390年长的轨道而闻名——目前正朝着近日点(它最接近太阳的地方)前进,时间是2076年
在那之后,塞德娜将再次进入深空,几千年内不会回来,这使得这次飞越成为一生一次(或者说,大约113辈子一次)的机会来研究我们太阳系远端的物体
目前还没有前往塞德娜的任务,但是天文学家们已经开始计划这种可能性,而且这种任务的理想发射日期正在快速接近,两个最好的发射窗口将在2029年和2034年出现
塞德娜是加州理工学院天文学家迈克·布朗和他的团队在2003年发现的,是一系列潜在矮行星之一(与豪美亚、Makemake和厄里斯等类似大小的天体一起),这些行星的发现导致冥王星在2006年降级
从远处看,我们能看得最清楚的是,塞德娜和小行星带中最大的天体谷神星差不多大,但它的组成和起源不同
它的化学成分表明,它可能被深红色的有机化合物所覆盖,这种化合物被称为多林,与在冥王星和其他柯伊伯带天体上看到的物质相同
与冥王星不同的是,它通常太冷了,表面上丰富的甲烷不会蒸发并以雪的形式落下,尽管塞德娜在接近太阳时可能会短暂地获得一个氮气氛围
真正让塞德娜与众所周知的其他候选矮行星不同的是它巨大的轨道,它将塞德娜带向奥尔特云的内部边缘,奥尔特云是太阳系中最遥远的区域,那里潜伏着长周期彗星
有几种相互矛盾的理论可以解释塞德纳是如何走到这一步的
也许最引人注目的理论是这样一种可能性,一颗未知的第九颗行星,也许是地球的10倍大,扰乱了塞德纳的轨道,把它和其他几个物体扫进了高度拉长的轨道
参观塞德娜可能不会解决这个特殊的谜团,但它会告诉我们很多关于这些极端的跨海王星天体的组成
与木星(橙色)、土星(黄色)、天王星(绿色)、海王星(蓝色)和冥王星(紫色)相比,候选矮行星90377 Sedna(红色)的轨道
信用:Szczureq/kheider/NASA 用宇宙飞船到达塞德娜不是一件简单的任务
即使在最接近的时候,塞德娜也只会离太阳约76AU
相比之下,海王星约为30天文单位,1977年发射的旅行者号任务刚刚分别穿越了150天文单位和125天文单位
这意味着推出的时间是更早,而不是更晚
在计划前往塞德娜的任务时,旅行者号飞船是寻找灵感的好地方
众所周知,他们利用幸运的行星排列,对太阳系外围进行了一次盛大的旅行,从木星那里窃取能量,以加快速度并到达更远的目标
需要类似的重力辅助才能使塞德纳之旅变得可控
由俄罗斯科学院空间研究所的弗拉迪斯拉夫·祖布科领导的一个科学家小组最近模拟了一系列可能的塞德纳轨道,认为2029年的发射日期是最可行的选择
他们确定,2029年的轨道将是先把飞船带到金星,然后返回地球(两次),然后在前往塞德娜的途中经过木星,飞行时间短至20年,但更理想的是在30年的范围内
更长的飞行时间将在重力辅助期间增加飞船在木星上空的高度,减少暴露在气体巨人有害辐射下的时间
哈勃太空望远镜在2004年看到的90377塞德纳
信用:美国宇航局 一个30年的飞行计划也将意味着以更慢的速度经过塞德纳,提供更多的时间来收集关于该物体的数据
选择这个选项将使航天器的相对速度为13
70公里/秒,与2015年新视野号接近冥王星的速度相当
作为一个额外的收获,这条轨道还将带着飞船经过一颗直径为145公里的小行星马萨利亚,为研究小组提供了一个额外的科学目标,以及一个测试飞船系统的机会
该团队提出的第二条轨道将包括2034年的发射,并将提供类似的额外飞越,这一次是金属小行星16普赛克
目前,尚不清楚前往塞德纳的任务是否真的能在未来十年内带着所有可供任务规划者选择的竞争方案到达发射台,但由于这是我们在未来11000年内的唯一机会,这个想法肯定会得到应有的重视
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!