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解码罗塞塔的十年追星路

发布时间:2020-07-13 18:18:23 阅读: 来源:电吹风厂家

在古代,彗星往往被认为是不祥之兆,俗称“扫把星”,人们往往将战争、瘟疫等灾难归罪于彗星的出现。现在我们了解到,彗星或许是使得地球上出现生命的直接因素。科学家们之所以对探索彗星不懈努力,是因为彗星本身没有地质活动,又长期呆在太阳系外围的“冰冻室”里,所以它们很好地保存了太阳系早期的资料,尤其是那些可能和地球上的生命诞生有关的资料。

——关注

10年前,怀揣美好愿望的人类,向太空发射了“罗塞塔”号彗星探测器;10年来,“罗塞塔”身负重任只身遨游太空;10年后,着陆彗星成为现实。北京时间13日凌晨,欧洲宇航局的罗塞塔号探测器释放着陆器菲莱,成功软着陆彗星67P/楚留莫夫-格拉希门克表面。这是人类探测器首次软着陆一颗彗星。

——“罗塞塔”与“菲莱”名字来自埃及

“罗塞塔”号彗星探测器由两个主元件组成:“罗塞塔”探测器及“菲莱”登陆器。“菲莱”,是不是第一眼看成了韭菜?罗塞塔和菲莱这两个名字来自哪里呢?答案是:埃及。1799年,罗塞塔石碑在埃及被发现。石碑上镌刻了三段话分别用埃及象形文字、通俗体文字和希腊文书写。

由于文字的内容完全相同,科学家终于在1822年破译出了古埃及的象形文字,打开了通向古埃及历史文明的大门。欧洲航天局希望这个仪器也能在太空探测中起到关键性的突破作用。登陆器“菲莱”,名字来源于埃及尼罗河中的一个名叫菲莱的小岛,因为,有一块方尖碑在那里被发现,且协助解读了罗塞塔石碑的碑文。

——“罗塞塔”为什么非要上彗星

科学家们认为,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”,保存着太阳系起源时的最原始物质。探测彗星有助于揭开太阳系甚至地球生命起源的秘密。欧洲航天局“罗塞塔”项目科学家马特·泰勒说,“罗塞塔(项目)正试图解答关于太阳系历史的一些宏大问题。婴儿时期的太阳系是什么样?它是如何演变的?在此过程中,彗星扮演着怎样的角色?彗星是如何运行的?”在天文学界,大多数天文学家认为地球上大量的水,可能就是彗星与地球相撞时带来的。甚至科学家进一步认为,和彗星一并来到地球上的,还有构成生命的原始物质,甚至生命本身。简单来说,探测彗星可以帮助我们回答“我们从哪里来”这个困扰人类千年的大问题。

——为何选中木星族彗星“丘-格”

在所有彗星中,天文学家最感兴趣的要数“木星族彗星”了。人类目前实施过空间探测的彗星,除了哈雷彗星以外,全是木星族彗星。木星族彗星是指受到木星引力影响的彗星,这些彗星距离太阳最远处都在木星轨道附近,公转周期在20年以下。“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星就是一颗木星族彗星。在撞击地球的彗星中,木星族彗星可能占据高达90%以上,它们对地球有着举足轻重的影响。

此外,木星族彗星还有一个优点:因为它们距离太阳总是不太远,水冰及其他挥发性物质会消耗得很快,平均寿命一般不会超过一两千年,因此我们现在能观察到的木星族彗星,一般都是最近才从太阳系外围被“请”进来的—— 一两千年在天文学上简直连一瞬间都算不了!所以,这些彗星几乎肯定是“假一赔十”的“新鲜”。

木星族彗星还和目前天文学界一个大谜题有关:我们身边有多少近地小行星是那些耗尽了挥发物质的彗星核呢?因为这些小行星内部深处仍然可能埋有水冰,它们数量的多寡可以左右我们对地球历史的知识。天文学家们通过观测认为,B型和C型小行星中或许混有相当数量的这些“死彗星”,甚至可能高达20%。

——来自彗星的声音和气味

自从今年8月份以来,罗塞塔飞船上搭载的“罗塞塔离子与中性粒子分析仪”(ROSINA)便一直在利用它的两台质谱仪嗅探67P/C-G 彗星的“气味”。ROSINA设备的首席科学家凯瑟琳·艾特维格(Kathrin Altwegg)表示:“67P/C-G彗星的气味非常强烈,其中混杂着臭鸡蛋(硫化氢),马尿(氨气),以及甲醛的那种辛辣,令人窒息的气味。除了这些,还有令人眩晕,闻起来有点苦杏仁味道氢氰酸的气味。这还没完,这里面还得加入一些酒精的味道(甲醇),还有二氧化硫的那种类似醋一样的味道,最后再加入二硫化碳的独特芳香味道。好了,现在你大概就能感受一下彗星上的气味了。”

当“菲莱”奔赴67P时,“罗塞塔”号忙里偷闲,录制了一段来自彗星的声音!由于彗星特殊的环境,人耳不会直接听到,网上音频里录制的是超低频环境音,然后将频率放大10000倍,这样才能被我们的耳朵感知到。听起来很怪异的感觉,像某种鸟在不停地咯咯叫,又像是反复敲击什么东西,中间夹杂着呼啸的风声。

——“罗塞塔”与“菲莱”的10年追星路

2004年3月,“罗塞塔”探测器由一枚阿丽亚娜5型火箭运载,从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,任务是在2014年追上目标彗星“丘留莫夫-格拉西缅科”并释放着陆器“菲莱”。

2005年3月,“罗塞塔”探测器首次借助地球引力改变速度和轨道,并于2007年分别向火星和地球“借力”调整飞行。2009年11月,“罗塞塔”第三次从地球旁边飞过,借力调速变轨。

2008年9月,“罗塞塔”探测器近距离飞掠小行星“斯坦斯”,用所携导航相机及光学和红外成像系统对其进行全方位观测,并将数据传回欧洲航天局。这些数据可以帮助科学家更深入地了解小行星的成分和形成过程,补充有关太阳系历史的知识。

2010年7月,“罗塞塔”近距离飞掠小行星“鲁特西亚”,并传回首批高清照片。观测结果证实,这颗小行星是个不断旋转的长椭球形天体,其表面布满陨石坑,说明它曾多次遭受剧烈撞击。

2011年6月,为节省能源,“罗塞塔”探测器进入“深度睡眠”。直至2014年1月,休眠31个月的“罗塞塔”被欧洲航天局唤醒。

2014年3月,同样自2011年6月进入休眠状态的着陆器“菲莱”被唤醒,以便为年底着陆做好准备。此时,“罗塞塔”与“菲莱”距离目标彗星还有不到400万公里。

2014年7月,“罗塞塔”距目标彗星1.4万公里时拍摄的照片显示,“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星由两部分连接而成,形似一只橡皮鸭。同年8月,已飞行超过64亿公里的“罗塞塔”成功进入目标彗星的运行轨道。

2014年9月,科学家在上述“橡皮鸭”彗星的头部为“菲莱”选定着陆点。

2014年11月12日,“罗塞塔”与“菲莱”分离,“菲莱”借助目标彗星的引力飞向着陆点。如果登陆成功,携有10台仪器的“菲莱”将对彗星拍照并对其土壤、磁场展开测量分析,将数据传回地球。

“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星眼下正逼近太阳,“菲莱”的隔热设计可让其在该彗星表面坚持到2015年3月底。届时,“菲莱”将因周围温度过高而停止运转。“罗塞塔”探测器则继续绕目标彗星运转,观察它接近并远离太阳时的变化。

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