星系和宇宙 航天時代：彗星探測40年

□ 聞新 龍弟之

星系和宇宙 航天時代：彗星探測40年

□ 聞新 龍弟之

彗星來自哪里？

太陽系誕生于太陽先輩所爆發(fā)的超新星大爆炸，其剩余產(chǎn)物構(gòu)成了包裹太陽系的奧爾特云團(tuán)。這個云團(tuán)以荷蘭天文學(xué)家奧爾特的名字命名。1950年，奧爾特提出太陽系外層邊緣存在一個云團(tuán)，彗星就來自這個云團(tuán)。彗星數(shù)量非常龐大，這些彗星構(gòu)成了一個直徑達(dá)幾光年的球狀云團(tuán)。如果一個彗星不停往返于太陽系內(nèi)外，那么它有很大概率消亡，而且消亡方式有很多。或是許撞擊飛越的行星，或是經(jīng)過多次靠近太陽后，包裹它的冰被太陽融化后變成小行星。

“國際彗星”探測器：人類首次近距離觀測彗星

“國際日地探測器-3號”（ISEE-3），于1978年8月12日發(fā)射進(jìn)入日心軌道。它是國際日地探測計劃項(xiàng)目中的三顆航天器之一，另外兩顆被稱為ISEE-1和ISEE-2的母女對，這個項(xiàng)目是由美國宇航局和歐空局共同承擔(dān)的探測地球磁場和太陽風(fēng)任務(wù)。

“國際日地探測器-3號”是第一顆被部署在L1軌道上的探測器，完成軌道任務(wù)后，它被重新命名為“國際彗星”探測器（ICE），于1985年9月11日借助月球重力場的作用，進(jìn)入太陽軌道與賈可比尼-秦諾彗星相遇，并穿越慧尾，成為人類第一顆訪問彗星的探測器。

1986年“國際彗星探測器”又繼續(xù)探測了哈雷彗星。2014年7月2日地面控制發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，由于貯箱中氮?dú)鈮毫Σ蛔悖c(diǎn)火失敗。2014年9月16日“國際彗星探測器”與地面完全失去聯(lián)系。

根據(jù)軌道理論預(yù)測，2029年左右它將再次回到地球附近，或許到時美國宇航局的工程師們還會繼續(xù)操控這顆探測器，挖掘它的新作用。

“喬托號”探測器：人類首次接近哈雷彗核

“喬托號”是一顆圓柱形探測器，直徑和高分別為1.8米和3米，質(zhì)量為950千克。它是一顆彗星探測器，它于1985年7月發(fā)射，1986年3月13日抵達(dá)哈雷彗星。

很久以來，由于彗核被彗發(fā)包圍著，地面望遠(yuǎn)鏡無法觀測到，所以直到1986年之前，沒有人知道彗核是什么樣子。“喬托號”從距離哈雷彗星彗核600公里飛越，拍照了大量的哈雷彗星彗核圖像。天文學(xué)家從它傳回的照片和圖像分析得知，哈雷彗核是一個為15.3公里長、寬為8公里的馬鈴薯塊狀的物體。它的表面是光滑的，由于受太陽光照的影響，不斷地噴射出亮晶晶的氣體和塵埃粒子。

“星塵號”探測器：人類首次對彗星進(jìn)行采樣帶回

“星塵號”探測器是美國研發(fā)的行星際宇宙飛船，于1992年2月9日發(fā)射，任務(wù)是探測“維爾特二號”彗星，以及探測其彗發(fā)的組成。

為了成功捕獲到來自彗星的塵埃粒子，并防止其揮發(fā)，“星塵號”使用了輕質(zhì)多孔氣凝膠材料，將其懸裝在形如網(wǎng)球拍狀的收集裝置上。2004年1月2日探測器飛越彗星時，從其彗發(fā)中收集到彗星塵埃樣品，并拍攝了清晰的冰質(zhì)彗核圖像。

2006年1月15日，裝載有被科學(xué)界稱為無價之寶的“星塵號”返回艙與探測器成功分離，并平穩(wěn)著陸在猶他州沙漠。“星塵號”返回艙的速度達(dá)到了每秒12.9公里，刷新了“阿波羅10號”所創(chuàng)造的人造探測器返回地球的飛行速度的紀(jì)錄。至此，總航程達(dá)46億公里的“星塵號”探測器圓滿完成既定科學(xué)任務(wù)，同時也標(biāo)志著美國宇航局歷時7年，利用航天器對彗星進(jìn)行的首個取樣計劃的完成。

“深度撞擊號”：人類首次與彗星親密接觸

“深度撞擊號”是美國宇航局為探測“坦普爾一號”彗星任務(wù)而設(shè)計的，2005年1月12日這顆探測器攜帶一個像洗衣機(jī)一樣大的撞擊器成功發(fā)射，7月4日，釋放撞擊器并于次日成功撞擊目標(biāo)彗星的彗核。這枚372千克級的銅制撞擊器價值3.3億美元，伴隨著相當(dāng)于4.7噸TNT釋放的能量，實(shí)現(xiàn)了人類與彗星的撞擊彗星。

“深度撞擊號”主要由兩部分組成，一部分是用于撞擊彗核的撞擊器，另一部分是在安全距離外拍攝的飛越探測器。撞擊發(fā)生的同時，飛越探測器在距離彗核500公里的距離飛掠，并對噴出物、彈坑位置等進(jìn)行拍攝。

“羅塞塔號”：人類首次成功軟著陸彗星

“羅塞塔號”探測器是歐空局組織的無人飛船計劃，并且是迄今為止最具有意義的彗星飛行任務(wù)。探測器設(shè)計用來研究代號為67P的彗星。整個探測器由對彗星進(jìn)行繞飛觀測的“羅塞塔”探測器和用以彗星軟著陸的“菲萊”著陸器組成，于2004年3月2日搭乘阿里安5號火箭升空，經(jīng)過三次借力飛行，向著彗星67P前進(jìn)。8月6日，“羅塞塔號”抵達(dá)彗星67P。通過探測器對彗星的環(huán)繞拍攝，為“菲萊”選擇了合適的著陸點(diǎn)。11月12日，“菲萊”成功著陸，但不幸的是著陸位置的上方會遮住太陽光，導(dǎo)致太陽帆板能接受的陽光比預(yù)期少，在工作60多個小時后，便進(jìn)入了休眠。

幸運(yùn)的是，在接近近日點(diǎn)的過程中，太陽照射逐漸變強(qiáng)，2015年6月14日“菲萊”與“羅塞塔”取得了聯(lián)系，傳回了2256比特的信息。但7月9日以后，“菲萊”就再也沒有聯(lián)系上，“羅塞塔”也于2016年9月30日墜落到彗星67P彗星的表面，結(jié)束了它的生命。

責(zé)任編輯：陳彩連