特邀撰稿人：黄志澄
黄志澄，空气动力学家、航天技术专家、技术评论家。长期从事空气动力学、航天发展战略研究，为我国大型试验基地建设、载人航天方案论证、新型航天器研制做出了突出贡献。近十年来从事科学、技术与社会(STS)等宏观科学领域研究，所取得的成就在国内外有较大影响。
“新视野（New Horizons）”是美国宇航局（NASA）在2000年开始设计的一个直达冥王星和柯伊柏带（Kuiper Belt）的太空探测器。因为它使用直线冲出太阳系的轨道，所以只有中间利用了木星引力以加速。即便如此，“新视野”自从 2006年1月19日发射至今，仍然花了长达9年半的时间，才在2015年7月14日，从距冥王星12500千米处掠过，成为人类首颗造访冥王星的探测器。目前，“新视野”已发回了许多近距离观测冥王星的高清图像，全面分析探测器传回的数据，将要花费至少半年的时间。
人们钟情于冥王星，是由于它的神秘而且备受争议。在“新视野”发射时，它还是太阳系九大行星之一。因此，冥王星被视作太阳系中唯一没有被航天器探测过的行星。2006年8月，国际天文联合会第26届大会通过第5号决议，冥王星被降级为“矮行星”,但对此仍有争议。随着对柯伊伯带不断获得新的观测发现，“新视野”的主要任务从冥王星扩展到整个柯伊伯带。“新视野”将探测冥王星是否存在除已知的5个卫星外，还有无未被发现的卫星，调查冥王星是否拥有环带系统，观察冥王星表面是否存在撞击坑和撞击坑的多少，判断柯伊伯带天体相互碰撞的几率。柯伊伯带的天体自太阳系形成之初已存在，是太阳系各大行星形成后的残渣，记录着太阳系最初形成时的历史，这将有助于理解太阳系和地球生命的起源。
“新视野”号携带了7台重30千克的科学仪器。其中光学设备有3台。分别是：远程勘测成像仪（LORRI）、可见-红外成像光谱仪（Ralph）、紫外成像光谱仪（Alice），分别拍摄可见光、红外和紫外图片。另外4台仪器分别是：太阳风测量仪（SWAP）、无线电科学实验仪（REX）、能量粒子谱仪（PEPSSI）、学生尘埃计数器（SDC），分别用于测量冥王星附近和表面的太阳风、大气、能量粒子和尘埃。
由于冥王星远离太阳，为此研制“新视野”必须攻克多项关键技术，主要有：（1）长寿命技术。不仅要有备用设备，并要让探测器长期处于休眠状态，但地面控制人员必须每隔一段时间叫醒它。（2）核能发电机。由于冥王星的太阳辐射强度只是地球上的千分之一，无法由太阳能电池提供电力。为此，它携带了一台放射性同位素温差发电机。发电机位于探测器的尾部，内装10.9千克二氧化钚，其中的“钚－238”衰变时会释放出热量，通过温差发电提供稳定的电力。（3）超远距离通信技术。“新视野”探测器的通信采用X频段，其天线比大多数深空探测器要大得多，包括一副直径达2.1米的高增益碟型天线、一副中增益碟型天线和两副低增益宽波束天线。
“新视野”是太阳系探测中的里程碑，无论在太空探索技术的突破上，还是人类对于行星科学和宇宙的认识上，都带来新的成果。为“新视野”坚持了25年的项目首席科学家艾伦·斯特恩（Alan Stern）在接受《科学美国人》的采访时说：“不论它发现什么，都将成为行星际探索的里程碑：“新视野”将重新定义人类对太阳系的探索边界，这是人类探索太阳系的巅峰时刻。”
据NASA公布的数据，“新视野”的费用约7亿美元，从目前的公众关注度和预期的科学成果来看，其效费比较高，从而为我们提供了多方面的启示。首先，“新视野”是动员大众参与太空探测的一个范例。在“新视野”的任务实施中，NASA任务团队为了争取民众支持，在2005年，发起了一个问候冥王星的征集活动。他们设立了一个网页，网民通过这个网页，就可以将自己的名字输入电子卡片内，让自己的问候，和“新视野”一起飞向柯伊伯带。活动期间共征集到了超过43万人的问候。探测器还搭载着冥王星发现者克莱德•汤博的骨灰。
更重要的，“新视野”是科学与工程创新结合的一个范例。对于这种科学上探索性很强、工程上又应用许多新技术的复杂任务，只有将科学与工程创新结合起来，才能完成任务。在“新视野”飞向冥王星的过程中，对任务进行了多次演练，在接近冥王星的前后9天中，为了微调轨道，共发出了20799条指令。“新视野”的成功，理应归功于负责“新视野”任务的约翰·霍普金斯大学的应用物理实验室(APL)和NASA喷气推进实验室（JPL）的体制和创新文化。他们既有私立大学的灵活和高效，又得到NASA的任务和经费保证。他们采用的项目经理和首席科学家的双重管理模式，使科学与工程实现了“双螺旋”式的结合。特别是他们在太空探索项目中的创新精神，更值得中国航天界学习。
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