探索彗星奥秘的“星尘”号

王宪忠

行踪神秘的彗星

彗星俗称“扫帚星”，它是太阳系中的一种小天体。平常它们都在冥王星之外的遥远太空中游荡。由于体积太小，目前世界上最大的望远镜也看不到它。因此，彗星的行踪神秘莫测，只有当它受到其他天体的引力影响，改变了轨道，闯入大行星轨道以内，向太阳靠近时才会被人们发现。此时，由于它受太阳的光照、温度以及太阳风的作用，背着太阳的那一面便会形成一条长长的尾巴，像把扫帚，所以人们形象地称它为“扫帚星”。

为了采集到彗星上的物质，以揭开其“身世”，1999年2月7日，美国国家航空航天局(NASA)发射了一颗叫“星尘”号的航天器。它在经历约5年的飞行之后，将在2004年与一个名为“怀尔德”2号的彗星相遇，并从其彗尾处采集星体物质标本后返回地球。这将是人类第一次进行除地球、月球之外的天体标本采集工作，意义十分重大。对带回的标本分析后，人们将会彻底认识彗星的“庐山真面目”。

结构新颖的“星尘”号

“星尘”号航天器结构新颖别致，它由主体、返回舱、太阳能电池板和防护屏障四部分组成。它实际上是一台机器人，重约385千克，如电话亭一般大小。

在“星尘”号主体上安装有拍摄彗星图像的照相机、分析彗星粒子成分的分析仪、动力推进系统和与地球工作站保持联系的高效能天线。“星尘”号拍摄的图像和分析的资料等信息将随时通过高效能天线发送回地球工作站。

安装在主体前面的返回舱是关键组件，呈锥形，重约25千克。在返回舱的上侧面，有一个可伸缩的格栅状标本收集盘。当与彗星相遇时，标本收集盘会自动伸出，待收集到粒子标本之后，再滑回原处。返回舱内有降落伞、蓄电池、c频道应答机和高频信标机，便于它与主体脱离后，能与地面工作站保持联系，并安全地降落到地面。

“巧手”欲采标本归

“星尘”号航天器升空后，将绕太阳转一圈，到2003年7月作一次航线调整，才能使“星尘”号在2004年与“怀尔德”2号相遇。

当航天器在“怀尔德”2号彗星和太阳之间飞行时，可拍摄该彗星朝阳一侧的图像。因彗核是固体物质，航天器的标本采集盘不能直接从彗核上采取标本，只能从彗星游离的尘埃中捕捉标本。

然而要捕捉彗星尘埃并非易事，科学家们绞尽了脑汁，最终为“星尘”号设计了一种用气凝胶做成的“巧手”——巨大的“捕捉手套”，来捕捉尘埃粒子。气凝胶是一种轻质的绝缘材料，它的成分99％是气体。当“星尘”号航天器飞抵距离地球3亿公里的“怀尔德”2号彗星时，一旦捕捉到至少1000颗直径大于15微米(1微米等于10^-6米)的尘埃粒子后，它就会启程返回地球。

在进入地球大气层以后，“星尘”号以每分钟6圈的速度旋转，使返回舱与主体安全分离。在离地面3000米的高度时，降落伞将会自动张开，使返回舱的速度减慢，最终以每秒不大于5米的速度降落在美国犹他州试验基地，或者溅落在大西洋海域。

如果一切顺利的话，美国科学家可在2006年获得彗星的尘埃粒子。通过对彗星星体材料的分析，就能彻底揭示彗星的“身世”。由此，人们将会重新认识彗星，而彗星是不吉利星体的传说也将会成为历史。