2006年1月19日，一艘宇宙飞船在卡纳维拉尔角的蓝天上飞驰。当它进入太空时，它的速度是每秒16公里，比之前任何一次发射都要快。这艘飞船是“新视野号”。它的目的地是冥王星。
这个耗资7亿美元(约5.32亿英镑)的任务花了几十年才完成。又过了9年，它才最终达到目标，在此期间，国际天文学联盟将世界从“行星”降级为“矮行星”。
“新视野号”最终于2015年7月14日抵达冥王星。这次飞越只持续了几个小时，但在这段时间里，探测器用它的相机、粒子嗅探器和尘埃探测器对冥王星及其卫星进行了6.45GB的科学读数。将这么大的文件下载到家用电脑只需要几分钟，而在冥王星和地球之间48亿公里的距离上传输数据则需要更长的时间——16个月。
当宇宙飞船发送它的数据宝库时，它继续向外跑，进入冥王星称为家的太阳系区域——柯伊伯带，也被称为柯伊伯-埃奇沃斯带。
柯伊伯带是太阳系的第三个区域艾伦·斯特恩博士他是“新视野号”的首席研究员。
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柯伊伯带环绕着我们的太阳系，在20到50个天文单位之间(1AU是地球和太阳之间的距离)，里面充满了被称为柯伊伯带天体(KBOs)的大型冰状天体。
直径1188公里的冥王星是最大的KBOs之一，但据估计有3.5万个太空岩石漂浮在该地区。它们被认为是行星形成时的残留物，代表了太阳系诞生时最原始的星云。
通过研究这些冰岩，行星科学家希望能更好地了解行星生长的环境。
在“新视野号”飞掠之前，我们看到的这些冰状天体的唯一景象是彗星，其中许多被认为起源于柯伊伯带，然后被撞向内部。但是，虽然彗星已经被太阳加热和改变，新视野号提供了第一次在它们的自然栖息地近距离观察这些世界的机会，研究人员不会高兴地只观察冥王星。
只需轻轻一推，新视野号就能驶向另一个目标。但首先，团队需要找到一个。对KBOs的新视野号飞行路径进行全面调查花了数年时间，但在2014年他们发现了一个——Arrokoth(之前的昵称为Ultima Thule)。
飞越柯伊伯带
根据我们对柯伊伯带的远距离观测，Arrokoth在其大小和颜色方面比冥王星更典型。飞掠会让我们更有代表性地了解柯伊伯带的天体是什么样的。
尽管将目标瞄准一个只有36公里长、66多亿公里远的世界存在困难，“新视野号”还是在2019年元旦成功地快速通过了这个世界。从Arrokoth下载数据需要到2021年，但它已经产生了重大成果。
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Arrokoth被称为“接触双星”，意思是它是由两个独立的天体结合在一起形成的。人们认为，太阳系中的行星是由聚集在一起的小型太空岩石成长起来的，因此Arrokoth是测试这一过程如何运作的理论的完美地点。
“关于太阳系中小天体的形成有两种基本理论，”斯特恩说。“一种说法是，它们是由来自太阳系遥远地区的天体碰撞形成的。另一种理论认为，它们是由只在自身周围局部形成的物体形成的，这种理论被称为“云塌缩模型”。
“我们可以确定，当地的云塌缩模型符合Arrokoth的地质情况，从而解决了关于行星如何形成的两种理论之间长期存在的科学争议。”
然而，除了发送数据外，新视野号还有很多事情要做。还有机会再次飞越斯特恩的团队正在准备寻找更多的潜在目标。再一次，搜寻工作将花费数年时间——至少到2022年——但这一次，飞行团队正在争分夺秒地工作。
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“柯伊伯带只有有限的距离，”斯特恩说。“到2027年或2028年，我们将离开柯伊伯带。我们必须在那个日期之前找到并拦截一个物体，否则我们将越过柯伊伯带，飞掠的可能性将会终止。”
如果这些搜索没有任何结果，任务仍远未结束。这是自2000年以来，第一艘穿越太阳系外层区域的宇宙飞船“航行者”号调查。经过30年的技术进步，“新视野号”可以寻找“旅行者号”无法寻找的东西。
斯特恩说:“我们已经看到了太阳系外存在巨大氢气结构的证据。”几十年前就有人预测到它，但直到“新视野号”才被观测到。“我们还观察到了拾取离子。这些来自星际空间的原子已经成为日球层的一部分，日球层是太阳系的环境。再说一次，多年来人们一直预测它们，但旅行者号没有合适的光谱范围来发现它们。”
“新视野号”还携带了有史以来第一个飞出天王星轨道的尘埃探测器，使“新视野号”团队能够绘制出柯伊伯带尘埃的分布。研究人员正在观察粒子是平稳地向圆盘边缘靠拢，还是突然下降。
很多科学界都在呼吁使用宇宙飞船来观察这个很少有人造访的地区。目前这项研究是有限的，因为斯特恩想要保存燃料，以防下一次飞掠出现。
斯特恩说:“我经常称自己为‘燃料囤积狂’。“油箱里只有这么多油了。如果我们发现了一个飞越，但由于我们将部分燃料用于其他目的而无法到达，这在科学上将是一个悲剧。”
如果没有第三次飞越柯伊伯带，或者之后仍有燃料残留，那么航天器的摄像头就可以指向太阳系内部，从外部提供行星、彗星和小行星的独特视角。“新视野号”也不在太阳系内部的尘埃环境中，因此它的仪器可以指向更广阔的宇宙，利用太空中遥远物体的清晰视野。
时间不多了
但是没有人能永生，宇宙飞船也不能。新视野号上的核动力源预计只能再维持20年。它每年以大约5亿公里的速度飞行(大约是地球到木星的距离)，到目前为止，它的距离应该在100天文单位左右，这意味着该团队将在航天器死亡前调查最后一个区域——日球层的边缘。
“新视野号”不太可能到达边缘，因为“旅行者号”探测器发现它位于120AU外，但它有可能到达。
斯特恩说:“由于太阳的活动周期为11年，所以日球层和星际空间之间的边界会发生变化。”“我们知道新视野号的准确位置，但我们不知道边界在哪里。如果它更近，我们就穿过它。如果更远，我们就会耗尽电力。”
“新视野号”在剩下的时间里究竟会做什么还不确定，但很明显，在燃料箱里还有燃料，电池还有20年的时间，它的任务远没有结束。
新视野号的顶级发现
新视野号任务彻底改变了我们对外太阳系冰质天体的认识。
闪电在木星
“新视野号”在前往冥王星的途中经过了木星，在两极上空的云层中发现了闪电。
柯伊伯带的物体是局部形成的
对Arrokoth的研究帮助科学家确定了由附近物质形成的行星。
胡桃木和煎饼
Arrokoth的形状很奇怪。一个裂片又宽又平，像煎饼一样，而另一个则比较圆。
冥王星是活跃的
地质学家曾期望发现冥王星是一个地质上死气沉沉的世界，但实际上它非常活跃。这种活动填补了冥王星的陨石坑，使这颗矮行星的表面充满了年轻的光滑。
冥王星的心
冥王星的心形氮冰川Sputnik Planum宽1000公里，是太阳系中已知最大的冰川。
天空的蓝色
冥王星被一层蓝色的薄雾包围着，很可能是大气中的甲烷造成的。
红色的月亮
冥王星最大的卫星冥卫一被一种红色物质所覆盖，这种物质是由从冥王星大气层中逃逸出来的气体形成的。
旋转的卫星
冥王星的其他四颗卫星(Hydra, Nix, Kerberos和Styx)的自转速度比太阳系中任何已知的卫星都要快。
天离子
“新视野号”观测到太阳风在与来自星际空间的原子混合时减速。
作者
埃兹·皮尔森(Ezzy Pearson)是BBC《天空之夜》杂志的新闻编辑。她的第一本关于行星机器人着陆器历史的书现在由历史出版社出版。
