免责声明：作者在本科期间曾作为学生研究员与新视野号团队共事。
三年前的新年伊始，一艘小型航天器飞掠了数十亿英里外的冰块，地球上的科学家们欢呼雀跃。这是“新视野”号探测器第二次近距离接触遥远的柯伊伯带天体——在此之前，它还以前所未有的细节捕捉了其首个目标冥王星的图像。
如今，“新视野”号获得了第三次机会，有望彻底改变天文学家对太阳系遥远区域的认知。10月1日，该航天器开始了其生命中的第三个阶段：第二次柯伊伯带延伸任务，简称KEM2。
每隔几年，NASA的每个任务——是的，即使是已有45年历史的“旅行者”号——都会接受一次正式审查，管理者将决定该项目是否应继续。NASA的飞机天文台“平流层红外天文台（SOFIA）”刚刚成为这一流程的牺牲品，于9月30日（行政部门的财政年度结束）停止了运行。而“新视野”号则在今年夏天成功获得了批准，将其运行寿命延长两年，继续向太阳系更远处飞行。
在KEM2任务中，由于探测器正穿越一个极其遥远的空间区域，“新视野”号的任务范围将超越其早期阶段的行星科学。“‘新视野’号已经成为柯伊伯带中一个跨学科的天文台，”‘新视野’号首席研究员艾伦·斯特恩说。
该任务正在扩展到另外两个学科：天体物理学和日球物理学。“新视野”号将测量来自太阳的粒子流——太阳风，并最终到达太阳风层顶和日球层顶，这两个区域可以被认为是太阳系的外部边界。尽管“旅行者1号和2号”号已经到达日球层顶并进行了类似的测量，但它们所使用的技术远不如现在先进。
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“新视野”号将帮助日球物理学家更好地了解我们太阳系边缘的形状，并探索太阳对太空影响的极限。对于天体物理学家来说，它还是“终极的暗夜观测点”，使他们能够测量宇宙中的背景光，这是限制星系历史的一个关键因素。
尽管这些目标偏离了其先前的目标，但它仍将继续探索遥远的岩石和冰状天体。“新视野”号在探索太阳系外围方面取得了巨大的成功，提供了矮行星冥王星和名为2014 MU69（又名“天鹅座”）的较小柯伊伯带天体（KBO）的第一个详细图像。柯伊伯带包含大量的这些冰状天体，它们是我们太阳系早期最保存完好的遗迹之一——为天文学家提供了了解行星形成历史的窗口。
该航天器目前正以每小时32,000英里的惊人速度飞行，比从地球发射的火箭还要快。它距离太阳大约54个天文单位（AU），每年将向外移动3个天文单位，迅速接近太阳系的边缘。它正处于未知的领域——只有四艘其他探测器，来自“旅行者”号和“先驱者”号任务，曾到达过如此遥远的地方。而那些飞船使用了20世纪70年代的过时技术，走了与“新视野”号不同的路线。
“我对我们将进入太阳系遥远区域感到非常兴奋，”‘新视野’号项目科学家凯尔西·辛格说。她补充说，两年后，探测器将到达60天文单位处——处于柯伊伯带的一个边缘，科学家们几乎无法用地面工具进行探索。
由于柯伊伯带天体极其遥远，即使是我们地球上最大的望远镜也难以探测到这些微小、微弱的光点。然而，“新视野”号将拥有近得多的视角，因为它就身处柯伊伯带之中。在第一次延伸任务中，团队利用航天器上的相机发现了36个柯伊伯带天体，最近的距离仅为0.1天文单位，他们预计在KEM2任务中会进行类似的观测。该团队还有机会利用“新视野”号从一个地球上无法看到的角度拍摄冰巨星——天王星和海王星——的独特图像。
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此外，“新视野”号还配备了一个名为“学生尘埃计数器”的仪器，用于测量它遇到的空间尘埃量，从而追踪太阳系边缘附近尘埃的分布。虽然我们通常认为外太空是完全空的，但那里漂浮着相当数量的尘埃，这些尘埃是行星形成时留下的——这再次为天文学家提供了了解太阳系历史的关键见解。
目前，该航天器仍处于休眠状态，直到2023年3月才会苏醒。在此之前，团队正在为即将到来的激动人心的科学研究做准备，并孜孜不倦地通过地面观测寻找新的柯伊伯带目标。如果他们足够幸运，KEM2可能会是未来更多延伸任务中的第二个。
“这艘航天器状态完美，拥有足够的燃料和电力，可以运行到2040年代，”斯特恩说。“这绝不是‘新视野’号的绝唱。”
