極暗、極寒、極遠(yuǎn)……太陽(yáng)系的邊際有什么？中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心主任王赤在2021中國(guó)航天大會(huì)上透露，中國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)太陽(yáng)系邊際探測(cè)工程論證工作。兩艘中國(guó)探測(cè)器，將分別向著相反方向前進(jìn)，探索太陽(yáng)系的邊際空間。

王赤院士在2021年中國(guó)航天大會(huì)上。

太陽(yáng)系的邊際在哪？

王赤介紹，太陽(yáng)由于溫度非常高，會(huì)向外“吹”出超聲速的“太陽(yáng)風(fēng)”，進(jìn)而在星際介質(zhì)內(nèi)吹出一個(gè)“氣泡”?！?#39;氣泡’的邊緣，我們可以定義為太陽(yáng)系的邊際?！蓖醭嘟忉尩馈?/p>

王赤表示，科學(xué)家對(duì)于“氣泡”的形狀尚有爭(zhēng)論，主流觀點(diǎn)認(rèn)為“氣泡”應(yīng)是一個(gè)水滴形，也即一側(cè)是“鼻尖”，另一側(cè)是“尾部”。

目前，國(guó)際上僅美國(guó)的先驅(qū)者10號(hào)和11號(hào)、旅行者1號(hào)和2號(hào)，以及新視野號(hào)等少數(shù)幾次任務(wù)，在完成預(yù)定目標(biāo)后，繼續(xù)飛向更遠(yuǎn)的太陽(yáng)系邊際進(jìn)行了一些探測(cè)。

其中先驅(qū)者10號(hào)和11號(hào)，在完成了對(duì)主帶小行星、木星和土星探測(cè)后, 繼續(xù)飛往更遙遠(yuǎn)的深空。由于能源限制，已分別于2003年和1995年與地面失聯(lián)。

而于1977年發(fā)射的旅行者1號(hào)和2號(hào)，在完成對(duì)木星、土星、天王星和冥王星等的探測(cè)后，已先后進(jìn)入星際空間。

旅行者1號(hào)和2號(hào)飛行方向示意圖。圖源NASA

2006年發(fā)射的新視野號(hào)，已于2015年7月飛越了冥王星及其衛(wèi)星，并于2019年1月近距離飛掠柯伊伯帶的小行星2014MU69“天涯海角”，預(yù)計(jì)將于2030年前后飛臨太陽(yáng)系邊際。

上述探測(cè)器，除了失聯(lián)的先驅(qū)者10號(hào)外，探測(cè)方向都是“氣泡”的鼻尖。

王赤介紹，中國(guó)將同期發(fā)射兩艘探測(cè)器，分別朝向“鼻尖”和“尾部”前進(jìn)。其中對(duì)于“尾部”的探索，將是人類首次對(duì)這里進(jìn)行就位探測(cè)。

而飛向“鼻尖”的探測(cè)器，也將是首次探測(cè)“鼻尖彩帶區(qū)”，而非同旅行者號(hào)等探測(cè)器，從“鼻尖”側(cè)面擦過。

兩艘中國(guó)探測(cè)器，將驗(yàn)證“氣泡”的形狀，并從首尾兩個(gè)方向理解太陽(yáng)風(fēng)與星際風(fēng)的相互作用、太陽(yáng)風(fēng)的拾起過程，揭示太陽(yáng)風(fēng)動(dòng)力學(xué)的演化特征。

此外，它們還將在太陽(yáng)系邊緣區(qū)域進(jìn)行“考古”，探索小天體起源、分布和演化，河外背景光等科學(xué)問題，開展高能光子探測(cè)等空間天文實(shí)驗(yàn)。

值得一提的是，王赤介紹，兩艘探測(cè)器還將“探望”幾顆以中國(guó)人命名的小行星，例如“鼻尖”方向的“邵逸夫星”“吳文俊星”，尾部方向的“袁隆平星”等。

【記者】王詩(shī)堃 發(fā)自南京

【作者】 王詩(shī)堃