就在全世界翘首以盼将于7月进行的首次冥王星之旅时，另一项太空任务将提前数月抵达离家更近的神秘世界。
一艘名为“黎明号”的小型机器人探测器，正接近其为期七年、耗资31亿英里、深入小行星带的旅程的终点。通过向后喷射离子，并在07年窃取了部分火星轨道能量，“黎明号”以约450英里/小时的速度，缓缓驶向太阳与冥王星之间最大的未探索天体。
今年3月，我们将抵达谷神星。它是小行星带中最大的天体，直径590英里，表面积是德克萨斯州的四倍，质量约为冥王星的十四分之一。尽管它在技术上既是小行星，又是矮行星，但一些科学家认为谷神星是一颗真正的行星——我们太阳系中最小的一颗。
无论如何分类，我们对它知之甚少。哈勃望远镜等强大而先进的望远镜只能瞥见“黎明号”进入谷神星轨道时将看到的景象的些许线索。可能是一个棕色的、布满陨石坑的、类似粘土的表面。但“黎明号”也可能从上方发现一些更令人兴奋的特征，比如大气层或喷发冰水的“冰火山”。
“当我们到达那里时，谷神星将是一个非常酷炫的天体，”行星科学研究所首席执行官兼“黎明号”任务科学家马克·赛克斯(Mark Sykes)预测道。由于谷神星表面附近含有大量冰，周期性的解冻可能已经软化了这颗行星的特征，抹去了其较老的陨石坑。“也许我们会看到一颗萨尔瓦多·达利式的行星，一切都有些融化，”赛克斯说。
任务的其他成员正试图对火星和木星之间，甚至可能是整个太阳系中最大的未知数保持开放的态度。
“这个异域世界的本质是什么？它看起来是什么样的，由什么构成，又是如何运作的？”“黎明号”总工程师马克·雷曼(Marc Rayman)问道。“无论我们发现什么，都会有出乎意料的现象。会有人们没有想到的结构或特征。”
小行星带中的一颗行星？
1700年代后期，天文学家们对火星和木星之间的大空隙感到好奇。《波德定律》预测那里应该有一颗行星，1801年，科学家们终于发现了一颗……可以说是。半个世纪以来，谷神星被归类为行星。然后，随着望远镜的改进，科学家们在类似的轨道上发现了许多较小的天体。这些天体被统称为小行星带，谷神星也被重新归类为小行星。
2006年，当科学家们就冥王星的地位和“行星”的定义展开辩论时，谷神星的身份再次受到质疑。赛克斯等行星科学家主张，任何具有足够引力使其呈圆形的物体都应称为行星。然而，国际天文学联合会将行星定义为具有足够引力清除其轨道上所有物体的天体。冥王星未能达到这一标准。谷神星也一样。
“这将很酷，因为如果冥王星是行星，那么谷神星也必须是，”麻省理工学院的行星科学家莎拉·西格(Sara Seager)说。
从某种意义上说，谷神星是一台巨大、圆形、泥泞的时间机器。
研究人员仍在争论如何定义行星，但大多数人认为谷神星很可能是一颗原行星——也就是说，一颗在发育早期就停止了发展的胚胎行星。“黎明号”任务希望通过访问谷神星，了解更多关于行星形成以及太阳系早期状况的信息。从某种意义上说，它是一台巨大、圆形、泥泞的时间机器。
“黎明号”任务团队渴望了解谷神星与2011年“黎明号”访问过的另一颗大质量小行星/小型原行星——灶神星(Vesta)相比如何。灶神星干燥而多岩石，类似于太阳系内行星，而谷神星则更像太阳系外冰冷的天体。研究这两者可能揭示决定一颗幼年行星命运的过程。
寻找生命
在谷神星的表面之下，可能孕育着液态海洋。这对寻找地外生命的生物学家来说是令人兴奋的，因为至少在地球上，哪里有水，哪里就有生命。
2014年1月，参与赫歇尔空间望远镜工作的天文学家报告称，他们在谷神星中纬度的一些区域探测到了水蒸气。某些东西正在向空气中喷射低得但可探测到的水量。目前尚不清楚来源——可能只是冰升华成水蒸气。但宇宙充满了惊喜，如果土卫二的蒸汽喷流和木卫一喷硫磺的火山是任何证据的话。谷神星可能有冰火山，它们会喷涌由行星地表深处放射性衰变产生的热量融化的水。
“黎明号”目前是了解更多的最佳——也是唯一——的途径。
“从天体生物学的角度来看，谷神星确实很有趣，”美国宇航局行星科学家克里斯·麦凯(Chris McKay)说，他与“黎明号”任务无关。
谷神星可能还富含许多有机分子。再加上水、放射性热量以及其他潜在的能源，包括太阳，谷神星对天体生物学家来说是一个极具吸引力的目的地。这三样东西——有机分子、水和能量——被认为是生命进化的关键要素。
“像谷神星和冥王星这样的小型行星可能对理解生命的起源和生命在宇宙中的位置至关重要。”
生命已经存在于谷神星上的可能性可能非常非常小。然而，雷曼说，即使谷神星是一块没有生命的岩石，从中吸取的教训也将是无价的。例如，在一个拥有生命所有必要成分的世界里，为什么生命没有进化？这对生命在宇宙其他地方的几率又意味着什么？
如果微生物真的生活在谷神星的内部海洋中，目前的“黎明号”探测器还无法探测到它们。但该探测器的观测可能会促使美国宇航局选择未来具有生命探测能力的任务。
“如果表面下有水，并且通过这些冰火山与表面进行交流，”赛克斯说，“也许我们可以派另一个任务去采集一些水，然后问：‘这里有死去的虫子吗？’”
像谷神星这样的小型冰冷世界数量远远超过地球。事实上，它们是我们太阳系——也可能我们宇宙——中最常见的类行星天体。“如果冰融化了，生命会在那个区域进化吗？”赛克斯问道。“这些可能是宇宙生命的孵化器吗？我认为，像谷神星和冥王星这样的小行星，可能对理解生命的起源和生命在宇宙中的位置至关重要。”
未来展望
“黎明号”探测器于2007年9月27日发射。自那时以来，它一直以螺旋轨迹向太阳系外移动。2011年7月，它抵达了原行星灶神星，并对其进行了为期14个月的研究。现在，该探测器即将抵达其最终目的地。
抵达后的计划如下：
2015年3月6日：“黎明号”抵达谷神星轨道。（注意：科学家们不知道谷神星的引力确切性质，由于引力会影响探测器的飞行时间，所有后续日期均为估计值。）
2015年4月23日：探测器最初以距离谷神星8400英里的高度绕轨道运行。在这里，它开始拍照，分析行星的表面，并寻找水蒸气的证据。
2015年6月10日：“黎明号”下降到2730英里的高度，进行近距离观察。
2015年8月15日：从910英里的高度，“黎明号”对谷神星表面进行广泛测绘。它从不同角度拍摄照片，使地球上的研究人员能够逐渐构建出地形的三维图像。
2015年12月20日：“黎明号”进入最接近的轨道，距离表面仅230英里——比其第一个轨道近了近40倍。“这就像看着一个近在眼前只有七英寸的足球，”雷曼说。从这里，“黎明号”进行了更详细的观测。它绘制了谷神星的引力场，这将揭示其内部的质量分布（并可能发现地下海洋）。该探测器还将使用伽马射线和中子光谱仪，它们可以测量谷神星地壳和内部不同元素的特征排放。这将告诉我们谷神星是由什么构成的。
2016年6月：任务结束。尽管“黎明号”的燃料和太阳能电池板可能还能维持其运行数年，但该探测器可能会在谷神星轨道上运行数百年。
《大众科学》杂志将在整个任务期间报道“黎明号”和谷神星的最新消息。请访问popsci.com/ceres 关注我们的完整报道。
更正，2015年1月23日：本文的先前版本将未来的时间线日期列为发生在2014年。鉴于现在已经是2015年，这是不可能的。我们对造成的错误表示歉意。
