新视野：边疆探路者
New Horizons探测器搭载的科学仪器。REX，射电实验装置，用于测量大气成分和温度；Alice，紫外成象摄谱仪，用于研究大气成分；Ralph，由绘制冥王星表面成分图的红外设备LEISA和拍摄彩色照片的可见光成象系统MVIC组成；SDC，用于测量沿途宇宙尘埃；LORRI，为New Horizons分辨率最高的仪器，用于拍摄可见光照片；SWAP，用与研究冥王星附近的太阳风；PEPSSI，通过探测等离子体来获取冥王星大气逃逸粒子的信息。（图片提供：JHU/APL）
探测器所载的7台仪器分别用于研究冥王星大气成分、温度、逃逸大气、行星表面组成、太阳风特性等，当然还有不可或缺的照相设备。也许是出于节约空间减轻重量的考虑，部分仪器可以在不同模式下工作，如射电观测设备REX，既可用于研究大气，也可测量来自冥王星本身的射电辐射；而研究大气成分的紫外成象摄谱仪Alice也有“气辉（airglow）”与“掩星（occultation）”两种模式，用于在不同场合下测量大气辐射。而高分辨率照相设备LORRI的结构也相当简单，没有一处可移动的部件，不安装任何滤镜，照样可以分辨出冥王星表面尺度在100米左右的结构。旨在绘制冥王星表面成分图并拍摄彩色照片的Ralph也许可以看作是LORRI的备份，其子系统MVIC和LEISA分别用于可见光和红外观测，前者备有包括全色滤镜在内的4种滤镜，只是分辨率较LORRI稍逊。
值得一提的是测量星际尘埃用的设备SDC（Student Dust Counter），它是新视野计划公众教育的组成部分，主要由科罗拉多大学的学生主持制造，在New Horizons的飞行全过程中测量尘埃的尺度，这些尘埃被认为与柯伊伯带天体相互碰撞以及彗星抛射物质有关。
控制这些仪器的是一套先进导星控制系统（G&C系统），配有CCD的导星照相机可确定探测器的具体指向，精密的陀螺仪则用于保持探测器的大体姿态。探测器的姿态调整和变轨都通过16台以肼为燃料的推进器完成。
新视野号的探测活动安排。（图片提供：JHU/APL）
按计划，在新视野号最接近冥王星之前的4个月，各种观测将正式开始，并一直持续到探测器与冥王星交会后的第10周。到了最近距离交会前的3个月，新视野号就可以测绘冥王星表面的地图了。在这3个月中的最后十几天，研究人员可以比较冥王星表面每日的变化，了解其上的天气情况。与冥王星相遇前后各半天将是探测计划的高潮，新视野号将以从紫外到射电的不同波段全面观测冥王星和冥卫，绘制其表面详图；而在与冥王星最接近（距离9600千米）的一小时内最适宜拍摄高分辨率照片。之后在远离的阶段是研究冥王星和冥卫夜半球的机会，也是探测大气层雾霾的绝佳时段，紫外摄谱仪Alice的掩星模式即在此时启用。
探测器所记录的所有数据将暂时存储在固体存储器中，并按需要被压缩，之后传回地球。全部数据传输完毕要等到最接近冥王星之后的9个月。离开冥王星后新视野号将继续向前飞行，具体目标要到时候决定。在其飞行途中，地面望远镜要为其搜寻直径在40至90千米之间，且轨道合适的柯伊伯带天体作为目标。对选定柯伊伯带天体的探测则是在交会前的4周开始，之后的两周结束，全部数据传输完毕则需要2个月。不过可惜的是，由于路线问题，它不能前往Sedna、Quaoar等近年发现的大型柯伊伯带天体。
今年7月，新视野号由C-17运输机运抵卡纳维拉尔角，之前它在戈达德航天中心和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室进行了4个月太空环境的测试。今年秋，它还要在肯尼迪航天中心完成功能测试、通信测试和姿态平衡测试。如果一切顺利，它将在2006年1月11日由Atlas V型运载火箭发射升空。
抵达卡纳维拉尔角之后的新视野号探测器。（图片提供：JHU/APL）
作为NASA的新疆域（New Frontiers）计划的首架探测器，新视野号之名也显然寓有深意。前往冥王星的旅途激动人心而又充满了悬念，目的地则是人们熟悉而陌生的土地。就如该计划的海报上所说：人员就绪，技术成熟，发射窗已打开……冥王星与卡戎在等待！只是希望，新视野号能不负众望，顺利地开拓太阳系的边疆，将大批期待已久的数据和图象提供给科学界，也好为后世的探索铺平道路。
在1991年美国发行的一套太阳系深空探索主题的邮票上，惟独冥王星那一枚的下方标注道：“PLUTO: NOT YET EXPLORED”，而其他9枚都以探测该星球的探测器为前景，标注则是星球的名称加上探测器名。当年NASA的员工以此为耻，遂有冥王星快速飞掠以及之后的冥王星—柯伊伯快车计划出笼。在2015年新视野号抵达冥王星之后，如果还能有类似的邮票发行，冥王星这当年的例外就该不再是例外了吧？只是不知道，那时候冥王星还能不能保住它大行星的地位了。
参考资料：
[1] NEW HORIZONS - NASA’s Pluto-Kuiper Belt Mission
[2] 新地平线：拓荒太阳系边疆
两张新视野计划的海报：
Pages: 1 2
