“新视野号”探测到汤博区存在甲烷冰、氮冰和一氧化碳冰，而液氮都已经结成了冰，可见冥王星上该有多冷。
“新视野号”进行任务之前，哈勃空间望远镜于2002～2003年间拍摄的质量最好的冥王星真实色彩图像。图中的明暗结构可能意味着冥王星表面的成分变化。
“新视野号”飞船于今年7月12日从距离250万千米远处拍摄的冥王星图像。“新视野号”飞船发现冥王星居然把它的“小心脏”露了出来。由于冥王星的自转，图中呈心形的明亮区域逐渐进入“新视野号”的视线。似乎是冥冥之中的安排，7月14日“新视野号”飞船最接近冥王星时，这个世人瞩目的“小心脏”正好是它的拍摄目标。而图中的“牛眼”区域(可能为撞击盆地)逐渐移出“
□郑永春
导读
原本你只是希望出去散散步，没想到却一路惊喜不断。“新视野号”获得的初步结果，让冥王星从望远镜中的暗淡圆点，变成了太空探索的热点话题之一，拉近了与人类之间的心理距离。
大片上映前的小插曲
经历了近10年的漫长旅程，就在即将飞越冥王星的前10天，“新视野号”飞船突然与地面控制中心失去了联系。NASA(美国航空航天局)官方网站在第一时间贴出了故障通告，一时间科学家们的朋友圈被一片惊叹号和问号淹没了，“新视野号”到底怎么了？
实际上，仅仅80分钟后，APL的地面控制中心就与飞船重新建立了通信联系。工程师们在分析故障原因时发现，原来，在“新视野号”即将飞越冥王星之前，地面控制中心给“新视野号”发了多条指令，要求它“穿衣戴帽，防止受凉，干这干那”。
“新视野号”飞船当时正执行着压缩已有探测数据的指令，以便为即将飞越冥王星的探测腾出数据存储空间。之后，工程师们又让它执行飞越冥王星前所需的指令。飞船搭载的计算机需同时并行处理两条指令，超过了计算机处理器的处理能力，为了自保，飞船会自动切换到安全模式，暂停执行一切指令。
有人会问，“新视野号”这次出远门，7.2亿美元都花了，为什么不买个好点的计算机？要知道，飞船是10年前发射的，虽然已经用了当时较先进的硬盘和处理器，但处理能力仍然捉襟见肘。航天器上的计算机属于高可靠性的航天级产品，需确保能抵抗太空辐射和高能粒子、能抵御发射时的高频振动以及具有数十年的超长工作寿命，不同于中关村卖的民用计算机。而且，航天产品与地面设备的最大差异，在于一旦发射升空，就很难再检修，所以要事前考虑到可能出现的各种故障，并提前准备好故障预案。
在中国航天界，航天器一旦出现故障需要进行归零，对故障原因要求做到“定位准确，机理清楚，问题复现，措施有效，举一反三”，这也是保证我国航天发射高成功率的重要保障。相信NASA也有相似的航天工程管理规范和故障归零制度。不管怎样，地面控制中心的工程师们经过分析，准确定位了故障原因，在退出安全模式并重启计算机后，飞船指令执行恢复正常。工程师们拍着胸口向首席科学家斯特恩打包票：“在飞越冥王星的时候，不会再出现同样的问题了。”
当然，“新视野号”飞越冥王星前这个有惊无险的小插曲，像一部剧情跌宕起伏的悬疑片，吊足了观众的胃口，害得热心观众浪费了不少口香糖，以缓解紧张情绪。这像极了好莱坞大片，在最激动人心的高潮到来之前总要折腾一下观众的心脏。
好戏如期上映
“新视野号”飞越冥王星是历史性的一刻，是人类第一次从如此近距离探测冥王星。应用物理实验室举办了规模宏大的庆祝活动，迎接“新视野号”飞越冥王星。上千名员工和访客参加了庆典，超百家媒体云集在中心，向全球直播“新视野号”飞越冥王星的过程。
北京时间7月14日19时49分，“新视野号”飞船抵达最接近冥王星的位置，距离冥王星表面约为1.25万千米。APL举行了第一次新闻发布会，但发布会上公布的冥王星照片并非是“新视野号”从最近处拍摄的冥王星照片，而是在距冥王星76.6万千米时拍摄的照片，7月14日凌晨才刚刚传回地球。这是因为“新视野号”在飞越时需要非常专注地探测冥王星，没有闲心与地面控制中心对话，所以无法及时传回探测数据。
20时04分，“新视野号”最接近冥卫一，距离冥卫一表面约为2.88万千米；
20时51分和22时18分，“新视野号”先后进入彻底黑暗的冥王星和冥卫一的背影区；
7月15日上午9时02分，“新视野号”与地面进行了15分钟短暂对话，告知它一切正常。最近距离飞越时拍摄的高分辨率图像直到15日晚上才传回地球。
由于冥王星与地球相距遥远，以光速传播的指令要4个半小时才能被飞船收到，而地面收到飞船发出的指令完成信号又需要4.5个小时。这就像老北京见面打招呼“吃了么”，你回复一句“吃过了”，这么简单的问候也需要9个小时才能完成。所以，“新视野号”飞船的所有控制指令都是很早之前就已经精确设计好并上传给飞船的，这些指令一旦执行就只能听天由命，无法中途撤回。
移动和联通由于网速太慢饱受诟病，不过它们的网速比起“新视野号”飞船的“网速”已经可谓高速。飞船发回地球的探测数据下行速率仅为每秒1.68kb，即使苹果手机拍摄的2M大小的普通照片，传回地球也需要20分钟。因此，飞船飞越冥王星前后拍摄的大量照片和探测数据都将存储在飞船上的计算机中，无法立马传回地球。在完成近距离拍照和观测任务后，这部“大片”将在“新视野号”奔赴柯依伯带其他天体的漫长旅途中下载，这些数据完全传回地球需要一年多(16个月)的时间。
飞船表现堪称完美
“新视野号”飞越冥王星的任务完全按原定计划执行，飞船表现堪称完美，斯特恩给“新视野号”打出了“A+”的高分。
“新视野号”携带了7台重30千克的科学仪器，其中包括3台光学设备(相机)，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、红外和紫外波段的照片。可见-红外成像光谱仪拍出来的是彩色照片，远程勘测成像仪拍出来的是高清黑白照片，紫外成像光谱仪则拍摄紫外照片。
其他4台仪器：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)，别分别测量冥王星附近和表面的太阳风、大气、能量粒子和尘埃。
“新视野号”此次飞越，搭载的科学仪器一切正常，获取的总数据量约为50GB，目前探测数据仍在陆续传回。
我们从照片中看到了冥王星表面的明亮色彩，但如果亲临冥王星，你会发现自己被骗了。因为冥王星根本没有NASA公布的照片那么亮，冥王星上的光照仅为地球上的千分之一，甚至比很多地方的黑夜还要黑。之所以能拍出这些明亮的照片，是因为“新视野号”上的相机实际上是为冥王星特殊的光照条件私人定制的高级相机。
从无人问津到超级明星
“新视野号”飞越冥王星获得的探测数据，至少要数年的时间进行处理和分析，但目前的初步结果就已经获得了大量的新发现，让冥王星从太阳系舞台边缘无人关注的龙套配角，成为了万众瞩目的超级明星，从望远镜中曾经的暗淡圆点，变成了年轻人口耳相传的活力萌王。
可见-红外成像光谱仪拍摄的冥王星照片最高分辨率约为60米，成像质量远超哈勃望远镜，是迄今为止最清晰的冥王星照片。不仅拍到了冥王星表面的地质结构和纹理信息，还拍到了冥王星上的云层等。现有结果表明，冥王星没有像木星、土星那样的环带结构，也没有像木卫二那样的冰火山和液态喷泉。“新视野号”发现的冥王星表面的心形结构出乎绝大多数人的意料，原本以为冷冰冰的冥王星居然如此“有爱心”。如今这一区域已经以冥王星发现者的名字命名为“汤博”，当然这个命名还未得到正式授权。
(原文刊登于2015年9月《科学世界》)
