经过 11 年，NASA 的小行星跳跃航天器即将耗尽燃料

由于燃料即将耗尽，NASA 的“黎明”号任务即将在太空中成功运行 11 年后宣告结束。“黎明”号任务是 NASA 探险者名单中独一无二的任务。虽然“黎明”号的知名度不如火星上的“好奇号”探测器或飞过冥王星的新视野号等航天器，但有人认为“黎明”号是第一个真正的行星际任务，因为它在旅途中绕行了两颗行星——小行星灶神星和矮行星谷神星。它在其他方面也很不寻常——与大多数其他 NASA 任务不同，“黎明”号并不是一个缩写。相反，它以任务目标命名——回顾太阳系的黎明。

为此，该航天器绕行了灶神星和谷神星，这两个天体彼此截然不同，但都可能为太阳系早期的问题提供答案。灶神星是主小行星带中第二大天体，地球上发现的大多数陨石都被认为来自灶神星。另一方面，谷神星的独特之处在于它是小行星带中最大的天体，毕竟它大到可以归类为矮行星。人们认为谷神星形成于太阳系更远的地方，并花了数百万年的时间向内迁移，使其成为外太阳系与内太阳系的完美结合。

像这样的天体没有像地球那样受到天气或地质过程的改变，比如风暴和火山。从某种意义上说，灶神星和谷神星是太阳系早期的时间胶囊，所以任何研究它们的机会都可以让我们了解数十亿年前存在什么样的物质，以及最终形成我们今天所知道的太阳系的过程。黎明号首席研究员卡罗尔·雷蒙德博士说，灶神星和谷神星“代表了太阳系历史的两个不同篇章。灶神星是太阳系内部的一个很好的例子——它是一个干燥的岩石天体，而谷神星则由更多的水形成。”

总体而言，这项任务的预算仅为 5 亿美元，但成果远超预期。飞船的每个部件都运行良好，但用于保持飞船朝向地球的肼燃料已快要耗尽。如果黎明号无法再将天线指向我们，那么 NASA 工程师将无法与其通信，任何进一步的观测都将毫无意义。

NASA 认为任务将在 9 月中旬到 10 月中旬之间结束。一旦他们无法再与航天器取得联系，我们就知道任务已经结束。航天器将在谷神星轨道上运行 20 年或更长时间，但最终将撞击谷神星。由于这颗行星含有大量水和冰，并且可能仍处于地质活动状态，行星保护要求航天器不得撞击表面，以免污染未来的研究。行星保护指南称，他们需要让航天器远离行星至少 20 年，以便让 NASA 有时间启动新的任务。我们有可能戴着新的天体生物学眼镜重返谷神星，看看那里是否存在生命，或者是否曾经存在过。虽然每个任务的结束都是苦乐参半的，但 Dawn 的团队对 Dawn 所做的一切深思熟虑并心存感激。“这是一段漫长而又令人敬畏的旅程，”雷蒙德说。Dawn 的任务主管 Marc Rayman 表示同意； “我对它的结束感到难过，但对它的成功却感到非常兴奋。”

让我们来看看“黎明”号任务的一些亮点：

宇宙飞船

黎明号宇宙飞船通常被称为钛战机；想象一下《星球大战》与实际太空探索的结合。黎明号宇宙飞船的主要推进剂是一种叫做氙气的元素，用于离子发动机以加速穿越太空。离子推进比地球上使用的其他类型的推进器效率高十倍，即使需要一段时间才能达到速度。虽然黎明号需要四天才能从每小时 0 加速到 60 英里，但经过 11 年的旅行，它的速度已经达到了每小时 25,000 英里。这些带电氙气粒子从发动机中推出的力非常弱，它推动宇宙飞船的力与放在手上的一张纸的力大致相同。但在没有重力的太空中，这才是你真正需要的。让发动机长期运转，这是在太空中航行的最有效方法之一。黎明号证明了这种推进方式的成功，氙气的蓝色光芒很可能会出现在未来的任务中。

灶神星的全球图像：

这就是灶神星，直径近 300 英里，由太阳系的原始构造块组成。在黎明号接近这颗大型小行星之前，它只是哈勃太空望远镜拍摄到的一块模糊的岩石体。在它围绕灶神星运行的整个过程中，黎明号发现这颗小行星实际上更像一颗婴儿行星，这为科学家们提供了原行星真正样子的线索。“灶神星是太阳系形成初期的时间胶囊，”雷蒙德说。在直接从轨道收集数据后，该团队现在可以通过建模追踪灶神星的演变，他们发现灶神星很可能在太阳系形成后的 150 万年内形成。这意味着存在于我们恒星周围的第一批鹅卵石帮助形成了这颗小行星。就太空岩石而言，它们的年龄实际上不会比灶神星大多少。

灶神星上的黑点：

经过初步探索后，黎明号在火星表面发现了一些意想不到的奇怪特征。“其中一件让我们非常惊讶的事情，”雷蒙德说，“就是灶神星上有一块水合暗色物质。人们认为灶神星比月球干燥，因为它有引力。因此，月球可以容纳更多的冰，但我们在赤道处发现了这块富含氢的水合物质。”

研究小组发现，虽然灶神星上的那片黑暗区域并不潮湿，但实际的矿物质本身是水合的，这是他们没有预料到的。水合矿物质也称为羟基，其晶体结构中含有水。火星上也发现了水合矿物质。虽然它不是水，但它是与水有关的历史的证据。“这不是自由水或冰，但这是一个大惊喜，也是一个重大发现。”雷蒙德说。

谷神星的整体图像：

谷神星曾被归类为小行星，但现在已与冥王星、阋神星和其他矮行星一起，成为太阳系中体型较大的小天体。谷神星直径约为 600 英里（略小于纽约市和底特律之间的距离）。与其他行星相比，谷神星的直径似乎很小，但对于位于小行星带中的行星而言，它却十分巨大。离开灶神星后，黎明号进入环绕谷神星的轨道，并拍摄了这幅冰雪世界的照片。团队不确定谷神星的故事会是怎样，但最终发现它比他们预期的更加迷人和复杂。经过初步侦察，他们发现谷神星可能曾经拥有地下海洋，甚至可能仍然处于地质活动状态。奇怪的亮点开始散布在行星周围，经过仔细检查发现是水合盐。

Occator 陨石坑内部：

当“黎明”号首次在谷神星上发现这些亮点时，科学家们想知道是什么原因造成了与表面的对比差异。经过进一步研究，他们意识到这些是盐冰丘被向上推向矮行星的表面。我们知道谷神星很可能是在外太阳系形成的，那里的温度足够低，水可以结冰，而不是在炎热的太阳下燃烧。数百万年来，谷神星向内迁移，但与许多外太阳系天体一样，它保留了大量的水。

阿胡娜·蒙斯

谷神星上有一座巨大的 13,000 英尺高的山峰，名为阿胡纳山。这个引人注目的地标证明这颗矮行星最近曾发生过地质活动——而且现在可能仍然如此。侧面的白色条纹是碳酸钠。这种物质在太阳系中并不常见。它在地球上、土卫二的羽流中和谷神星上都有发现。这三种物质有什么共同之处？我们知道这里有生命，研究人员认为土卫二上可能存在生命。谷神星上可能存在生命吗？只有一种方法可以找到答案。随着“黎明”号即将耗尽燃料，未来的另一次任务将不得不继续其探索任务。