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人类探测器首登彗星 10年飞了64亿公里 耗资约13亿欧元

凉山城市新报 2014-11-14 19:12 大字

研究人员选定在彗星的头部位置投放“菲莱”。 菲莱”着陆器与“罗塞塔”彗星探测器分离,开始向彗星67P/Churyumov-Gerasimenko下降。 “罗塞塔”探测器和“菲莱”分离后,“菲莱”传回的首张照片。

欧航局彗星探测器“罗塞塔”分离的“菲莱”着陆器,于北京时间13日零时5分许确认成功登陆彗星“67P/丘留莫夫·格拉西缅科”。这是人造探测器首次登陆一颗彗星。“罗塞塔”计划开始于1993年,前后耗资约13亿欧元。

欧航局彗星探测器“罗塞塔”分离的“菲莱”着陆器,于北京时间13日零时5分许确认成功登陆彗星“67P/丘留莫夫·格拉西缅科”(以下简称67P)。这是人造探测器首次登陆一颗彗星。“罗塞塔”计划开始于1993年,前后耗资约13亿欧元。一些媒体把“罗塞塔”的探测任务形容为“一场赌注”。科学家希望借此了解形成于太阳系形成初期的彗星,进一步探究太阳系甚至人类的起源。

追了10年就为登陆这一刻

为了这一天,欧航局科学家已经等了10年多的时间。载有“菲莱”的彗星探测器“罗塞塔”2004年3月升空,经过总长超过64亿公里的太空飞行,终于在2014年8月,在距离地球4亿公里的太空追上正不断逼近太阳的彗星67P。

今年8月6日,欧航局宣布,“罗塞塔”与67P实现“第一次亲密接触”,地点是距离地球4亿公里的太空;随后3个月,两者并肩飞行,“罗塞塔”从一旁观察彗星;“结伴而行”中,“罗塞塔”进一步探究彗星,并锁定了合适的着陆地点。

欧航局在“罗塞塔”项目的博客主页留言道,11日晚,“罗塞塔”经过了最后一轮系统测试,确定它处于正确轨道上;午夜,地面控制人员检测了遥控指令程序,为“菲莱”与“罗塞塔”分离做好准备;接下来,控制人员还确认,“菲莱”状况良好。

12日,欧洲航天局位于德国达姆施塔特的欧洲空间运转中心证实,“罗塞塔”已于欧洲中部时间12日9时35分释放“菲莱”着陆器。

难度等同“乘气球抵达地球上某个地点”

在接下来的几小时里,“菲莱”以接近步行的速度,“走”完最后的22.5公里路程。

“菲莱”重100公斤,大小如同一个电冰箱,携带了10个科学仪器。它以每小时3.5公里、几乎等同于步行的速度向彗星靠近,耗时7个小时才能抵达彗核。

由于从地面控制中心发送的指令至少需要28分钟才能抵达“罗塞塔”,“菲莱”将按照事先设定的程序完成登陆过程。预定的登陆地点附近岩石较少。

按美联社的说法,即便出现最小的差错,也会使得登陆任务前功尽弃,即“菲莱”撞上彗核表面的岩石或跌入悬崖中。有科学家用“乘气球抵达地球上某个地点”来形容登陆难度之大。

欧航局当天早些时候表示,科学家在检测着陆器健康状况时发现,着陆器的推进器无法启动。因此,“菲莱”着陆时只能靠三条腿上的冰螺栓和随身携带的“鱼叉”装置将自己固定在引力较小的彗星上。

高空拍摄照片显示,这颗彗星的形状并不规则,看上去像一只橡皮鸭。经反复研究“罗塞塔”传回的图像及数据信息,研究人员选定在彗星的头部位置投放“菲莱”。

登陆彗星后,“菲莱”会向地球发回首张着陆点全景照片,其携带的10个实验仪器也将对彗星的土壤、磁场等情况展开测量分析。

■追问

为什么选择这颗彗星?

彗星“丘留莫夫·格拉西缅科”诞生于46亿年前太阳系形成初期。与地球上地质变化频繁不同,彗星上变化较少,就像一个飞行的“冰箱”,保存着最原始的物质。

欧洲航天局高级科学顾问马克·麦克科汉此前在接受记者专访时表示,彗星一般都远离太阳,其“生命”中最靠近太阳可能只有一次。“因此我们要选择一颗现在靠近太阳、但此前很久没有靠近太阳的彗星。”

登陆彗星的困难可预料吗?

罗塞塔携带的着陆器登陆彗星,这是以前从未有过的任务。麦克科汉曾向记者介绍,面临的最大挑战是着陆器是根据原来确定的彗星Virtanen设计的。

此外,67P表面凹凸不平,给着陆出了不少难题。同时,目前彗星和罗塞塔都朝着太阳方向运动,彗星表面会因温度升高而更活跃,出现很多气体和灰尘等飘浮物,这不利于着陆。

“追星”10年为了什么?

科学家们期待,这一项目对彗星进行研究将有助于揭开太阳系形成的诸多奥秘。迄今,“罗塞塔”已经动用多重“感官”了解67P。

它7月曾对目标彗星拍照。照片显示,与许多人预想的不同,这颗彗星并不像个土豆,而更像一只鸭子,预示着67P可能由两颗彗星相撞而成。上月,“罗塞塔”自身携带的科学仪器发现,67P挥发化学成分的“气味”类似于臭鸡蛋和醋的混合。

欧航局11日说,他们收集到了这颗彗星的“声音”,这种响声可能由其发射的粒子带电发出。天文学家认为,彗星由太阳系诞生初期的物质组成,由于它们自身温度极低并置身于“天寒地冻”的宇宙空间,因此自太阳系诞生以来,彗星成分几乎不变,对它们进行研究将有助于揭开太阳系形成的诸多奥秘。

■延伸阅读

人造航天器撞击彗星

太平洋时间2005年7月3日22时52分(北京时间4日13时52分),美国宇航局“深度撞击”彗星撞击器终于成功击中坦普尔1号彗星的彗核表面,在太空中绽放出美丽的焰火,完成了人造航天器和彗星的“第一次亲密接触”,开启了人类航天新纪元。

2005年7月4日上午,美国宇航局“深度撞击”项目科学家召开新闻发布会,研究人员播放了记录“深度撞击”撞击器在冲向彗星生命弥留之际的一段录像,其中最后的一幅图像是撞击器在融化前三秒钟,距离彗核大约30公里远。

“深度撞击”探测器撞击产生的巨大火光给母船飞越器的两个照相机提供了极好的拍摄光源。深度撞击计划的科学家之前推测北京时间7月4日下午1时52分每秒速度为10公里的撞击器撞击“坦普尔一号”彗星,然后很快地融解蒸发。“当两个物体以每秒钟10公里高速度相遇时,自然要产生巨大的闪光。“深度撞击”计划的合作研究者皮特·舒尔茨博士说道。“撞击所产生的热量很高。在这样的高温下由铜和铝制成的撞击器被溶解。撞击器溶解时候生成不到一秒钟的光焰景象。”

研究人员说,“深度撞击”的撞击器在冲向“坦普尔1号”的“最后旅程”中还拍摄了一些中分辨率的照片,这使他们可以在很近的距离上观测彗核表面。这些照片还显示,“坦普尔1号”的外形不规则而且分布着一些坑,像个坑坑洼洼的大土豆。“深度撞击”在彗核表面“轰”出的坑可能有50米深。另外,“深度撞击”彗星探测器的飞越器,已经向地面传回从可见光和红外线等不同频谱拍摄的高清晰度照片,其中的大量信息“足够写一部百科全书”。

撞击彗星的成功,不仅标志着人类有史以来与彗星进行的最亲密接触,同时也为世界各地的天文爱好者表演了一幕绚烂的太空焰火。

据新华社、新京报、北京日报

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