關(guān)毅 (本刊特約記者)

2018年11月26日，來自深圳的研究人員賀建奎宣布，一對基因編輯嬰兒于11月在中國“健康”誕生。消息一經(jīng)公布，旋即引起質(zhì)疑。百余名科學(xué)家發(fā)表聯(lián)合聲明表示“堅(jiān)決反對、強(qiáng)烈譴責(zé)”，認(rèn)為這項(xiàng)所謂研究的生物醫(yī)學(xué)倫理審查“形同虛設(shè)”?？茖W(xué)構(gòu)想可以天馬行空，然而一旦牽涉到生命安全和社會倫理，具體的操作和執(zhí)行過程就必須嚴(yán)格遵循學(xué)術(shù)倫理和學(xué)術(shù)規(guī)范，不可越雷池半步?；蚓庉媽?shí)驗(yàn)因其不可逆性而存在巨大潛在未知風(fēng)險(xiǎn)，如果缺乏嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的醫(yī)學(xué)倫理審查保障，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將帶來難以預(yù)料的風(fēng)險(xiǎn)。生命科學(xué)以其美好前景帶給人們無限遐想，基因編輯技術(shù)加速發(fā)展讓人們看到了規(guī)避疾病、擁有健康、益壽延年的曙光。然而，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)在科學(xué)倫理面前止步。

首架離子驅(qū)動飛機(jī)研制成功飛行60米沒有任何運(yùn)轉(zhuǎn)部件

1903年，萊特兄弟那架著名的“萊特飛行者”首次試飛時(shí)，其粗糙的汽油發(fā)動機(jī)通過傳動鏈旋轉(zhuǎn)著兩個(gè)螺旋槳，肯定制造了巨大的噪聲。115年后，另一種全新的飛機(jī)在沒有任何運(yùn)轉(zhuǎn)部件的情況下，像幽靈一樣安靜地飛上了天空。如果研究人員能夠克服按比例放大這項(xiàng)技術(shù)所面臨的艱巨挑戰(zhàn)，這種沒有螺旋槳或渦輪葉片，無需化石能源或太陽能驅(qū)動的新型飛機(jī)可能會成為一架安靜的無人機(jī)，甚至還會變?yōu)橐患芨唵蔚娘w機(jī)。

MIT設(shè)計(jì)的飛機(jī)是電空氣動力推進(jìn)的一個(gè)里程碑(圖片來源：MIT)

與螺旋槳或噴氣發(fā)動機(jī)不同，這架單人皮劃艇大小的飛機(jī)利用電空氣動力學(xué)(EAD)推動自身在空中前進(jìn)。這種推進(jìn)方式利用電的作用力將空氣向后送，同時(shí)給飛機(jī)一個(gè)相等的向前推力。

美國劍橋市麻省理工學(xué)院(MIT)航空工程師Steven Barrett說，航空工程師長期以來一直認(rèn)為飛機(jī)可以由EAD提供動力，但從來沒有人建造過能夠舉起自身重量的EAD飛機(jī)。Barrett說，當(dāng)自己和同事終于成功時(shí)，他們肅然起敬地站立著。“它花了大約7年的時(shí)間才順利升空。”

在EAD推進(jìn)系統(tǒng)中，一個(gè)強(qiáng)大的電場會產(chǎn)生一種叫做離子風(fēng)的快速移動帶電粒子風(fēng)，這些帶電粒子會撞擊中性空氣分子，把中性空氣分子推到飛機(jī)后面，從而給飛機(jī)一個(gè)推力。這項(xiàng)技術(shù)又稱離子驅(qū)動、離子風(fēng)或離子推進(jìn)，已經(jīng)被美國宇航局開發(fā)用于外層空間，現(xiàn)在已經(jīng)部署在一些衛(wèi)星和航天器上。由于太空是真空的，這些系統(tǒng)會攜帶像氙這樣的液體來電離，而Barrett的飛行器則被設(shè)計(jì)用來電離周圍空氣中的氮分子。

然而，在太空中部署離子驅(qū)動器要比在大氣中容易得多。例如，重力引導(dǎo)衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，而離子驅(qū)動可進(jìn)行小的路線修正。但在大氣中，飛機(jī)必須產(chǎn)生足夠的推力來保持自身的高度，同時(shí)還需克服空氣帶來的持續(xù)阻力。

在進(jìn)行了多次計(jì)算機(jī)模擬之后，Barrett的團(tuán)隊(duì)決定設(shè)計(jì)一架翼展5 m、質(zhì)量為2.45 kg(大約有一只雞那么重)的飛機(jī)。為了產(chǎn)生所需的電場，幾組類似百葉窗的電極在飛機(jī)機(jī)翼下運(yùn)行，每組電極都由一根帶正電荷的不銹鋼絲組成，這根絲位于一片帶負(fù)電荷的鋁制泡沫片前面幾厘米處。這架飛機(jī)還攜帶了一個(gè)定制電池組和一個(gè)轉(zhuǎn)換器，可以將電池的電壓從200 V提高到40 kV。雖然高電荷的電極被暴露在飛機(jī)的框架上，但它們可以通過遙控裝置加以開關(guān)，從而避免了安全風(fēng)險(xiǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)在MIT的一個(gè)體育館對這架飛機(jī)進(jìn)行了測試，為了避免撞上運(yùn)動員，他們選擇在業(yè)余時(shí)間工作。Barrett說：“曾發(fā)生了一些非常嚴(yán)重的事故?！弊罱K，研究小組設(shè)計(jì)了一種類似彈弓的裝置幫助發(fā)射飛機(jī)。

經(jīng)過數(shù)百次失敗的嘗試，這架飛機(jī)終于能夠推動自己飛起來了。研究人員在2018年11月22日出版的《自然》雜志上報(bào)道稱，經(jīng)過10多次試飛，這架飛機(jī)在大約10 s內(nèi)飛行了60 m——比萊特兄弟第一次飛行的距離要更遠(yuǎn)一些，且平均高度為0.5 m。

“這是偉大的第一步?！辈⑽磪⑴c該項(xiàng)工作且從事EAD微型機(jī)器人研究的加利福尼亞大學(xué)伯克利分校電氣工程師Daniel Drew表示。不過他警告說：“如果他們試圖讓飛機(jī)的尺寸變得更大，就會遇到很多問題?！盌rew認(rèn)為，最基本的問題在于縮放比例。隨著飛機(jī)體積的增大，其質(zhì)量的增長速度將超過機(jī)翼面積的增長速度。他解釋說，為了保持在空中停留，一架更大的飛機(jī)每單位機(jī)翼面積必須產(chǎn)生更多的推力，而這“從物理學(xué)的角度而言是極其困難的”。

Barrett還沒有作好該飛機(jī)有朝一日運(yùn)送人類的準(zhǔn)備。“顯然，我們還有很長的路要走，還有很多事情需要改進(jìn)?！彼f，“但我不認(rèn)為有什么事情是根本不可能做到的?！盉arrett表示，可以通過提高動力轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)和電池的效率、測試產(chǎn)生離子的不同策略，以及將推進(jìn)器集成到飛機(jī)的框架中以減少阻力來改善推力。

法國國家研究機(jī)構(gòu)CNRS和圖盧茲大學(xué)流體力學(xué)研究員Franck Plouraboue表示，為EAD飛機(jī)提供動力的一種途徑可能是附著在飛機(jī)頂部的超輕型太陽能電池板。

Drew認(rèn)為人們更有可能在未來看到一群小型的EAD飛機(jī)。Barrett認(rèn)為EAD飛機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是噪聲小。他指出，該推進(jìn)系統(tǒng)可以在短期內(nèi)用于低噪聲無人機(jī)，未來有望與傳統(tǒng)燃燒系統(tǒng)共用，制造出更節(jié)能的混動客機(jī)及其他大型飛行器?！叭绻覀兿朐诔鞘懈魈幨褂脽o人機(jī)運(yùn)送物品和監(jiān)測空氣質(zhì)量，那么嗡嗡聲和噪聲污染就會變得相當(dāng)煩人?！?/p>

“洞察”號探測器著陸火星將首次對火星地震展開研究

2018年11月26日，美國宇航局(NASA)的“洞察”號火星探測器安全降落在這顆紅色星球的表面。這是人類迄今為止向火星發(fā)射的第一架地質(zhì)物理探測器，將執(zhí)行探究火星“內(nèi)心深處”的任務(wù)。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午11點(diǎn)53分，位于加利福尼亞州帕薩迪納的NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)任務(wù)控制中心確認(rèn)了這架三條腿的探測器在火星埃律西昂平原成功著陸?！岸床臁碧栱?xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員相互擊掌，興奮不已。幾個(gè)小時(shí)后，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人宣布“洞察”號探測器的太陽能電池板部署成功，這是其收集科學(xué)數(shù)據(jù)的必要步驟。

探測器著陸的每一步都是按計(jì)劃進(jìn)行的，這一過程持續(xù)了不到7 min。其間，“洞察”號探測器打開了降落傘，扔掉了隔熱板，啟動12個(gè)引擎幫助自身減速。

“這是快樂的。著陸器并沒有抱怨。”JPL總工程師Rob Manning表示，“它將在火星上度過午后的時(shí)光。”

“洞察”號探測器從火星表面?zhèn)骰氐牡谝粡堈掌故玖艘粋€(gè)平坦、相對無巖石的景觀，并一直延伸到地平線，前景中點(diǎn)綴著著陸時(shí)濺起的灰塵。Manning表示，這張照片意義重大，標(biāo)志著“洞察”號探測器已經(jīng)正式開始工作。

與“洞察”號探測器一同飛行的兩顆小型“立方體衛(wèi)星”在著陸時(shí)傳遞了相關(guān)的消息。當(dāng)探測器在火星大氣層中呼嘯而過時(shí)，這兩顆小衛(wèi)星被用來向地球傳遞近乎實(shí)時(shí)的信息。另一種較慢的方法則是等待一枚軌道航天器從附近掠過，并在收集信息幾小時(shí)后將其傳回地球。

在一幅示意圖中，NASA的“洞察”號探測器在火星著陸(圖片來源：NASA)

“洞察”號探測器的主要任務(wù)是測量在這顆行星上波動的“火震”，從而揭示火星是如何分裂成核、幔和殼的?？茖W(xué)家進(jìn)而可以利用這些信息推斷火星和地球在過去45億年間分別是如何進(jìn)化的。

這架造價(jià)9.94億美元的火星探測器攜帶有6個(gè)地震傳感器，它們由法國國家空間研究中心(CNES)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)制造，其中3個(gè)安裝在著陸器甲板上，將在未來的日子里監(jiān)測震動情況。這些傳感器可以探測到火星風(fēng)引起的震動，這種震動是1976年海盜號著陸器測量火星地震時(shí)聽到的噪聲的來源。

另外3個(gè)更敏感的傳感器則安置在一個(gè)圓形真空室里?！岸床臁碧柼綔y器需要把這個(gè)真空腔從背后取下來并放在地上，以便更精確地測量火星地震。這一步驟可能需要幾周的時(shí)間。

“洞察”號探測器的第二個(gè)主要設(shè)備是一個(gè)熱流探頭，由科隆德國航空航天中心(DLR)制造，用于測量5 m以下的土壤溫度。就像真空包裝的地震儀一樣，它也將在未來幾個(gè)月內(nèi)投入使用。

巴黎地球物理研究所地球物理學(xué)家、地震儀團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Philippe Lognonne表示：“這兩者都需要由機(jī)械臂將其從著陸器甲板放到火星地面上?！?/p>

“洞察”號是歐洲空間局的Schiaparelli著陸器于2016年10月墜毀以來首次登陸火星的探測器。

NASA局長Jim Bridenstine在記者會上說，“洞察”號探測器的成功登陸是人類探測器第8次抵達(dá)火星，這是國際合作的結(jié)果。

2018年5月5日，“洞察”號從加利福尼亞州范登堡空軍基地升空?！岸床臁碧枖y帶的主要儀器有地震測量儀、溫度測量裝置以及“旋轉(zhuǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀”，將用于探究火星內(nèi)核大小、成分和物理狀態(tài)，以及火星內(nèi)部溫度、火星震活動等情況。

美探測器飛抵小行星將進(jìn)行采樣任務(wù)并送回地球

2018年，人類探測器已經(jīng)第2次與一顆小行星親密共舞。

6月，日本“隼鳥2號”探測器抵達(dá)直徑1 km的小行星“龍宮”，并計(jì)劃于2019年初從后者塵土飛揚(yáng)的表面采集樣本。如今，美國宇航局(NASA)的OSIRIS-REx小行星探測器也已飛抵一塊更小的太空巖石——名為“貝努”的小行星，開始探測這顆可能威脅地球安全的近地天體，并有望為研究太陽系形成和生命起源提供新證據(jù)。

美國東部時(shí)間2018年12月3日中午12時(shí)8分左右(北京時(shí)間4日凌晨1時(shí)8分左右)，OSIRIS-REx小行星探測器在距離“貝努”約20 km處短暫點(diǎn)燃推進(jìn)器調(diào)整姿態(tài)，標(biāo)志著它進(jìn)入與“貝努”伴飛的狀態(tài)。

之后，經(jīng)過1年半的深入研究，2020年7月，OSIRIS-REx小行星探測器將會下降并接近“貝努”的表面，同時(shí)伸出一支機(jī)械手臂吸入至少60 g的小行星塵埃，最終帶回地球。它將于2021年3月踏上歸途，2023年9月從地球近旁飛過時(shí)把樣本艙彈出送回地球。如果這些塵埃按計(jì)劃到達(dá)地球，則將是自1972年最后一批“阿波羅號”宇航員離開月球后獲得的最大的行星樣本。

“貝努”小行星的照片顯示，其黑白夾雜的表面散落著至少一塊大圓石和一些隕石坑?！傲咙c(diǎn)和暗點(diǎn)都令人興奮?！眻D森市亞利桑那大學(xué)行星科學(xué)家、此次任務(wù)首席研究員Dante Lauretta說，“我們離得越近，就會玩得越開心?！?/p>

OSIRIS-REx小行星探測器和“隼鳥2號”探測器的科學(xué)家一直在分享著各自小行星上的數(shù)據(jù)。這也是人類首次同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)小行星樣本回收任務(wù)。馬里蘭州格林貝爾特市NASA下屬戈達(dá)德太空飛行中心行星天文學(xué)家Lucy McFadden說，比較這些發(fā)現(xiàn)“將是科學(xué)上的一個(gè)寶藏”。

OSIRIS-REx小行星探測器以埃及神命名(圖片來源：NASA)

小行星“貝努”目前距離地球約1.22億km。其軌道位于地球和火星之間，而非火星和木星間的小行星帶。它每1.2地球年繞太陽一圈，每6年接近地球一次。

和“龍宮”小行星一樣，“貝努”也是一顆深色小行星，科學(xué)家認(rèn)為它們類似于在地球上發(fā)現(xiàn)的一些富含碳的隕石。研究人員之所以選擇“貝努”作為研究對象，是因?yàn)樗能壍篮痛笮”阌谌祟愄綔y器前往，同時(shí)還因?yàn)樗鼘Φ厍蛴袧撛谕{。NASA認(rèn)為，在2175年至2199年之間，“貝努”撞擊地球的可能性為1/2700。通過訪問“貝努”，科學(xué)家希望更多地了解影響小行星在太空中移動的力量——例如太空巖石吸收和再輻射的熱量，這些熱量能夠降低或增加小行星撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)。

太陽系中有超過50萬顆小行星，“貝努”成為研究目標(biāo)的另一個(gè)原因在于它形成于約45億年前，此后基本沒有發(fā)生變化。其表面碳含量豐富，可能存在氨基酸等有機(jī)分子，這與地球早期生命形成時(shí)的環(huán)境相似，因此相關(guān)研究有助探索地球生命起源。

耗資8億美元的OSIRIS-REx小行星探測器于2016年發(fā)射，旨在進(jìn)一步了解太陽系的起源。研究“貝努”的化學(xué)組成可以幫助研究人員了解在太陽系形成后不久，水和生命起源之前的分子是如何在太陽系中分布的。

此外，采集“貝努”表面塵埃樣本的工作將有助于工程師測試小行星采礦技術(shù)，比如如何在近零重力的環(huán)境下精確飛行。Lauretta是位于華盛頓州雷德蒙市的小行星開采公司行星資源的一個(gè)咨詢委員會的成員，她說:“任何小行星開采計(jì)劃都必須了解如何做到這一點(diǎn)?！?/p>

OSIRIS-REx小行星探測器還攜帶了一臺來自加拿大空間局的激光掃描儀，該掃描儀將為這顆小行星制作一幅三維圖像。

該任務(wù)的首字母縮寫和“貝努”的名字都與埃及神話有關(guān)。OSIRIS-REx代表起源、光譜解釋、資源識別和安全風(fēng)化層探測器；OSIRIS是埃及黑暗世界的神?！柏惻币彩且晃话＜吧?，經(jīng)常被描繪成一只蒼鷺的形狀，據(jù)說探測器的取樣臂便很像蒼鷺。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最大黑洞并合LIGO實(shí)驗(yàn)已探測到11個(gè)引力波宇宙事件

天文學(xué)家日前宣布了一系列有關(guān)引力波的新發(fā)現(xiàn)。

這些成果包含4個(gè)在2017年發(fā)現(xiàn)但未披露的黑洞并合事件，其中一個(gè)為迄今為止最大的此類并合事件，由此產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)量超過太陽80倍的黑洞。

相關(guān)研究發(fā)表在激光干涉引力波天文臺(LIGO)合作網(wǎng)站上，并于2018年12月3日出現(xiàn)在arXiv儲存庫中。

LIGO于2015年首次對源自一次黑洞并合事件的引力波進(jìn)行了歷史性觀測，此后還報(bào)道了其他一些產(chǎn)生引力波的事件。最新公布的數(shù)據(jù)顯示，總共涉及10次黑洞并合以及兩顆中子星碰撞事件。后者同時(shí)也被從射電望遠(yuǎn)鏡到天基伽馬射線望遠(yuǎn)鏡等一系列其他儀器觀測到，從而有助于解開一系列宇宙之謎。

所有這11個(gè)事件都被LIGO位于美國路易斯安娜州和華盛頓州的兩個(gè)干涉儀觀測到，其中兩個(gè)事件也被敏感性稍弱的意大利Virgo天文臺觀測到。

這些天文臺在2017年8月取得了一系列令人震驚的成果——除了中子星，它們在這個(gè)月還觀測到4次黑洞并合。Virgo天文臺在8月14日完成了它的第一次探測，并為8月17日的中子星搜索貢獻(xiàn)了數(shù)據(jù)，之后在8月18日又看到了另一次黑洞并合?！叭缓笪业难┣丫统橥炅?。”荷蘭阿姆斯特丹市國家核與高能物理研究所物理學(xué)家、Virgo合作項(xiàng)目發(fā)言人Jo van den Brand說。

LIGO 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了更多引力波(圖片來源：David Ryder)

為了編制這份目錄，國際LIGO-Virgo合作項(xiàng)目重新分析了其在2015年和2016年初進(jìn)行第一次實(shí)時(shí)監(jiān)測時(shí)獲得的事件數(shù)據(jù)，以及從2016年底開始、到2017年結(jié)束的第二次實(shí)時(shí)監(jiān)測得到的事件數(shù)據(jù)。

特別需要指出的是，改進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)使該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)?015年10月發(fā)生的一個(gè)事件重新歸類為一次真正的黑洞并合——距離LIGO于9月14日的首次探測還不到一個(gè)月。此前，研究人員只是將其描述為一個(gè)“候選”事件。

該研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了一次“離線”分析，并發(fā)現(xiàn)了之前從未發(fā)現(xiàn)的事件。德國漢諾威市馬克斯·普朗克引力物理研究所物理學(xué)家Karsten Danzmann說：“我們決定等到離線分析完成后，一口氣公布所有的黑洞。”

離線分析的結(jié)果包括這個(gè)質(zhì)量為太陽80多倍的怪物，根據(jù)日期被命名為GW170729。研究人員對于這一發(fā)現(xiàn)的自信要低于其他發(fā)現(xiàn)，但他們依然決定將其列入目錄。“GW170729仍然很可能是一個(gè)真實(shí)的事件?！辈⑽磪⑴c該合作項(xiàng)目的美國馬里蘭大學(xué)帕克分校天體物理學(xué)家Cole Miler說。

除了這11起事件外，該目錄還首次披露了十幾起“邊際”誘因。這些事件都是由至少兩個(gè)干涉儀記錄下來的信號，但研究人員并沒有足夠的信心將其列為一個(gè)可能的天體物理事件。

LIGO-Virgo程序上的變化放松了被合作項(xiàng)目視為事件的標(biāo)準(zhǔn)，也放松了實(shí)時(shí)披露事件的標(biāo)準(zhǔn)。Miller表示，這可能對天文學(xué)團(tuán)體的其他成員有好處?！斑@意味著他們會有更多的機(jī)會跟進(jìn)?！?/p>

Jo van den Brand表示，研究團(tuán)隊(duì)急于完成這項(xiàng)工作，以便將精力集中在預(yù)計(jì)于2019年3月開始的第3次觀測上。自2017年9月以來，這3個(gè)探測器一直在進(jìn)行升級，最終它們的整體靈敏度應(yīng)該會提高1倍左右。這意味著它們監(jiān)測的體量以及頻率將會增加8倍。

狒狒被移植基因編輯豬心臟后長期存活

德國慕尼黑大學(xué)醫(yī)院等機(jī)構(gòu)研究人員在英國《自然》雜志上報(bào)告說，他們將經(jīng)過基因編輯的豬心臟移植到狒狒體內(nèi)，狒狒接受移植后最長存活時(shí)間達(dá)6個(gè)半月。今后有望在此基礎(chǔ)上將動物心臟移植給有需要的人類患者。

不同物種間的器官移植被稱為異種移植，這一方式具有解決人體移植器官嚴(yán)重短缺問題的潛力，但異種移植的主要障礙是器官接受者可能出現(xiàn)強(qiáng)烈的排異反應(yīng)。據(jù)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合負(fù)責(zé)人布魯諾·賴夏特介紹，在過去類似的動物實(shí)驗(yàn)中，60 %的器官接受者會在兩天內(nèi)死亡。

據(jù)介紹，此次異種移植取得進(jìn)展有多個(gè)關(guān)鍵因素：研究人員改進(jìn)了豬心離體后的保存方式，以延長器官保存時(shí)間；使用藥物雷帕霉素來抑制豬心的發(fā)育速度，避免對狒狒胸腔形成擠壓；研究人員還對豬心進(jìn)行了基因編輯，目的是調(diào)節(jié)凝血功能，抑制器官接受者出現(xiàn)嚴(yán)重排異反應(yīng)。

結(jié)果顯示，豬心在移植后立即就能實(shí)現(xiàn)正常規(guī)律的跳動；接受移植的狒狒不再需要服用有害腎臟的強(qiáng)力免疫抑制藥物，只需服用溫和的抗免疫藥物。實(shí)驗(yàn)中有多只狒狒接受了豬心移植，其中一只在接受移植后活了195天。

賴夏特表示，這項(xiàng)研究有望緩解當(dāng)前德國人體器官捐獻(xiàn)不足的問題。據(jù)了解，德國器官捐獻(xiàn)人數(shù)2017年達(dá)到歷史新低，僅有不足800人捐獻(xiàn)器官。

賴夏特說，研究團(tuán)隊(duì)下一步將致力于解決移植中的微生物安全等問題。據(jù)其估計(jì)，可能在3年后實(shí)現(xiàn)首例人體臨床試驗(yàn)。

“旅行者2號”進(jìn)入星際空間有望更好研究星際介質(zhì)

美國宇航局(NASA)的“旅行者2號”宇宙飛船如今已經(jīng)飛入了星際空間，在此之前，它的孿生兄弟“旅行者1號”已經(jīng)在2012年完成了這一劃時(shí)代的穿越。

現(xiàn)在，作為人類最遙遠(yuǎn)的使者，這兩艘旅行者號宇宙飛船都航行在太陽的影響范圍，即日光層之外。日光層猶如宇宙中的一個(gè)巨大氣泡，太陽及太陽系行星等處于“氣泡”內(nèi)。

“旅行者1號”宇宙飛船距離太陽216億km；“旅行者2號”宇宙飛船則距離這顆恒星180億km。該探測任務(wù)也成為NASA運(yùn)行最久的太空探索任務(wù)。

帕薩迪納市加利福尼亞州理工學(xué)院的旅行者號項(xiàng)目科學(xué)家Ed Stone說，“旅行者2號”宇宙飛船于2018年11月5日越過了邊界。他于12月10日在華盛頓哥倫比亞特區(qū)舉行的美國地球物理聯(lián)合會會議上宣布了這一消息。

Stone指出，“旅行者2號”宇宙飛船發(fā)回的信號比“旅行者1號”宇宙飛船的信號要清晰得多，后者波動的信號花了幾個(gè)月的時(shí)間才引起了科學(xué)家的注意。

這些信號以光速從它目前位置需要約16.5 h才能傳回地球，而從地球傳到太陽只需約8 min。

“旅行者2號”宇宙飛船發(fā)回的數(shù)據(jù)顯示，來自太陽系外的宇宙射線數(shù)量逐漸增加，而來自太陽的帶電粒子數(shù)量接近于零。

馬里蘭州勞雷爾市約翰斯·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的Robert Decker說，11月5日“我很明顯感覺到發(fā)生了一些奇怪的事情”。

“旅行者2號”飛出日光層開始探索星際空間(圖片來源：NASA)

據(jù)悉，“旅行者2號”宇宙飛船目前仍然有一個(gè)太陽風(fēng)儀器在工作——當(dāng)“旅行者1號”宇宙飛船跨越日光層邊界時(shí)，該儀器并沒有發(fā)揮作用。太陽風(fēng)儀器還顯示，探測到的太陽粒子數(shù)量大幅下降?！?1月5日，它們消失了?！盨tone說。

Decker表示，“旅行者2號”宇宙飛船穿越的日光層邊界要比“旅行者1號”宇宙飛船穿越的部分稍厚一些。

Stone說，通過比較這兩個(gè)旅行者號宇宙飛船的路徑演變，研究人員可以更好地了解填充在恒星之間的星際介質(zhì)，比如磁場的方向?！拔磥磉€會有更多信息?！彼f。

美國宇航局相關(guān)任務(wù)官員Nikola Fox說，這兩艘旅行者號宇宙飛船將太陽系邊緣的數(shù)據(jù)發(fā)回來，讓人類史無前例地“瞥見”這一未知領(lǐng)域。

這兩艘旅行者號宇宙飛船都在1977年發(fā)射?！奥眯姓?號”宇宙飛船先發(fā)射16天，但“旅行者1號”宇宙飛船的軌道更快，因此很快就超過了它的孿生兄弟。這兩艘旅行者號宇宙飛船都訪問了木星和土星，對這些巨大的氣體行星進(jìn)行了首次近距離探測。NASA隨后改變了“旅行者2號”宇宙飛船的飛行路徑，后者又訪問了天王星和海王星，標(biāo)志著人類對這兩顆行星的首次探索。

“旅行者2號”宇宙飛船的最初設(shè)計(jì)壽命為5年，到現(xiàn)在已運(yùn)行了41年。

對于這兩艘旅行者號宇宙飛船是否已飛出太陽系，存在不同觀點(diǎn)。有觀點(diǎn)認(rèn)為它們飛出日光層，就已飛出太陽系。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為太陽系的邊界是仍受太陽引力影響的“奧爾特云”，它的位置更遙遠(yuǎn)，“旅行者2號”宇宙飛船可能還需300年才能接近奧爾特云，可能還需3萬年才能飛出奧爾特云。

NASA說，這兩艘旅行者號宇宙飛船攜帶有關(guān)于人類文明的聲音、圖片和影像，有望在數(shù)十億年后仍然在宇宙?zhèn)鬟f人類文明的信息。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽系“最遠(yuǎn)”天體與太陽距離超過100個(gè)天文單位

天文學(xué)家日前宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系中最遙遠(yuǎn)的“居民”——一顆微小的矮行星，它與太陽的距離是日地距離的120倍。這顆矮行星被臨時(shí)命名為2018 VG18，并被它的發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)昵稱為“遙遠(yuǎn)”。

觀測表明，2018 VG18呈粉紅色，這表明它是一顆冰凍的星球，其直徑在500 km左右。

參與研究的美國卡內(nèi)基科學(xué)學(xué)會在新聞公報(bào)中介紹，這是迄今觀測到的第一顆與太陽距離超過100個(gè)天文單位(日地距離為1個(gè)天文單位)的太陽系天體。相比之下，觀測距離排第二遠(yuǎn)的鬩神星被發(fā)現(xiàn)時(shí)與太陽距離約96個(gè)天文單位，曾被視為“第九行星”、后被降級為矮行星的冥王星現(xiàn)在的位置距太陽約34個(gè)天文單位。

2018年11月10日，天文學(xué)家在美國夏威夷州莫納克亞山頂利用日本的斯巴魯8 m天文望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)了2018 VG18。12月，他們利用智利拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲倫天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了為期1周的觀測，最終證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。就像最近發(fā)現(xiàn)的小行星“小妖精”一樣，天文學(xué)家也是在尋找太陽系可能存在的“第九行星”時(shí)發(fā)現(xiàn)了這顆遙遠(yuǎn)的行星。

然而，這顆矮行星的運(yùn)行軌道還不為人所知，因此研究人員還不能確定它的軌道是否暗示了可能存在的“第九行星”，甚至第十顆行星的引力牽引。據(jù)估計(jì)，由于距離太陽太遠(yuǎn)，2018 VG18的運(yùn)行速度極其緩慢，繞太陽一周需要1 000多年的時(shí)間。

天文學(xué)家觀測到太陽系迄今最遙遠(yuǎn)天體(圖片來源：卡內(nèi)基科學(xué)學(xué)會)

卡內(nèi)基科學(xué)學(xué)會的斯科特·謝潑德說：“2018 VG18比其他任何已知的太陽系天體都要遠(yuǎn)得多，運(yùn)行速度也慢得多，所以要完全確定它的軌道還需要幾年時(shí)間。”

謝潑德等人認(rèn)為，“遙遠(yuǎn)”與其他已知的極遙遠(yuǎn)太陽系天體是在天空中相似位置發(fā)現(xiàn)的，這表明它的軌道類型與大多數(shù)極遙遠(yuǎn)太陽系天體相同。“許多已知太陽系遙遠(yuǎn)小天體所呈現(xiàn)出的軌道相似性，使我們進(jìn)一步相信當(dāng)初的判斷，即在距太陽數(shù)百個(gè)天文單位的地方，有一顆大質(zhì)量行星‘放牧’著這些較小的天體?！?/p>

“小妖精”位于冥王星之外，其與太陽的距離永遠(yuǎn)不會小于日地距離的65倍，或者說大約是冥王星與太陽距離的兩倍。

“第九行星”是天文學(xué)家設(shè)想中一顆距太陽最遙遠(yuǎn)的大行星。它可能距太陽幾百個(gè)天文單位，質(zhì)量預(yù)計(jì)是地球的10倍，但精確位置尚不清楚。

計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果顯示，一些遙遠(yuǎn)的小天體軌道可能受“第九行星”影響，保證它們不會距“第九行星”太近。

研究人員表示，“遙遠(yuǎn)”現(xiàn)在加入了一小群極端的太陽系天體，它們的軌道超出了天王星和海王星的引力范圍。盡管模擬結(jié)果不能直接證明太陽系中存在“第九行星”這樣的大天體，但可以提供更多證據(jù)表明太陽系邊緣的確有一顆未知天體存在。

宇宙碰撞創(chuàng)造太空“雪人”對研究行星形成具有重要意義

這就是一個(gè)雪人！美國宇航局(NASA)拍攝的太陽系邊緣柯伊伯帶小天體2014 MU69的最新圖像顯示，它有兩個(gè)不對稱的葉狀結(jié)構(gòu)。2014 MU69是迄今為止人類造訪過的最遠(yuǎn)天體。

NASA“新視野”號探測器拍攝的圖像顯示了2014 MU69的兩個(gè)不同裂片

NASA的“新視野”號探測器于2019年1月1日捕捉到2014 MU69的特寫鏡頭，隨后在距離該天體表面僅3 500 km的高空以約5萬km的時(shí)速呼嘯而過。該小天體是一種“相接雙星”，由兩個(gè)天體“溫和”地并合而成。

“這真的非?？?。”馬里蘭州巴爾的摩市約翰斯·霍普金斯大學(xué)行星科學(xué)家Sarah Horst說，“之前我曾有點(diǎn)擔(dān)心這會很無聊，但它顯然不是?！?/p>

“相接雙星”由兩個(gè)大小大致相同的天體組成，它們彼此靠在一起。這大概發(fā)生在兩者非?！拜p柔”地靠近之后。2014年至2016年，歐洲空間局的“羅塞塔”號探測器發(fā)現(xiàn)了一顆形狀像橡膠鴨子的彗星67P/Churyumov-Gerasimenko，后者可能就是一顆“相接雙星”。

NASA于1月3日表示，目前看來這個(gè)小天體沒有大氣層，也未發(fā)現(xiàn)它周圍有直徑大于1.6 km的衛(wèi)星?！靶乱曇啊碧柼綔y器傳回的照片顯示，2014 MU69表面呈淡紅色，外形酷似“雪人”，總長度為31 km，最寬處19 km。

NASA同時(shí)說，根據(jù)“新視野”號探測器傳回的新數(shù)據(jù)，2014 MU69與柯伊伯帶其他天體顏色相似，并且構(gòu)成2014 MU69的兩個(gè)球體顏色幾乎完全相同，這符合“相接雙星”的特征。

“新視野”號研究團(tuán)隊(duì)成員、科羅拉多州博爾德市西南研究所行星科學(xué)家Carly Howett說，這種顏色可能是數(shù)十億年來陽光照射在2014 MU69結(jié)冰表面后的結(jié)果。其表面最亮的部分反射了13 %的太陽光線，而最暗的部分反射了6 %——這使得它們和盆栽土壤一樣暗。

加利福尼亞州莫菲特場NASA艾姆斯研究中心行星地質(zhì)學(xué)家Jeff Moore表示，到目前為止，“新視野”號研究團(tuán)隊(duì)還沒有在2014 MU69的表面發(fā)現(xiàn)任何隕石坑，不過這些隕石坑可能會在仍在下載的更高分辨率的圖像中顯現(xiàn)出來。

2014 MU69距離地球約65億km，是科學(xué)家迄今在柯伊伯帶中最遙遠(yuǎn)的探測目標(biāo)?？乱敛畮黔h(huán)繞太陽運(yùn)行的太空巖石，位于海王星以外。2015年7月，“新視野”號探測器首次造訪柯伊伯帶天體冥王星。

2014 MU69的特殊之處在于它來自太陽系的一個(gè)未受干擾的部分，即寒冷的經(jīng)典柯伊伯帶?？茖W(xué)家認(rèn)為，自從45億年前太陽系形成以來，那里的天體一直處于深度凍結(jié)狀態(tài)。2014 MU69的數(shù)據(jù)將使科學(xué)家對行星形成的原始遺跡有最直接的了解。

“這是一顆完美的‘相接雙星’?！庇悹柗ㄋ固嘏醮髮W(xué)行星天文學(xué)家Michele Bannister說，“在成千上萬的冷經(jīng)典小天體中，這是一個(gè)華麗的選擇?！?/p>

然而就在“新視野”號科學(xué)家慶祝其第一批近距離拍攝的照片問世時(shí)，他們也因?yàn)檫@塊巖石的綽號“天涯海角”(Ultima Thule)而受到抨擊。該團(tuán)隊(duì)在2018年3月的一次公開命名比賽中選擇了它。

正如《新聞周刊》2018年3月指出的那樣，第二次世界大戰(zhàn)期間，德國納粹也曾借用這個(gè)詞描述雅利安族神話般的家園。這篇文章引起了人們對納粹遺留的關(guān)注。