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彗星之旅

2015-04-08

少年科学 2015年3期
关键词:罗塞塔着陆器彗星

2014年11月13日凌晨,欧洲航天局地面控制中心收到测控信号,确认“菲莱号”着陆器安全降落在彗星表面。“菲莱号”,这一首次着陆彗星的探测器,便开始了其探索彗星的旅程。

为何“寻亲”

彗星的样子很特殊,其外形不是圆球状的,而是一个“有头有尾”的家伙,因外形像扫帚而被古人称为“扫把星”。古人迷信地认为彗星的出现预示着有灾难会发生,所以惧怕看到彗星。随着现代观测技术的发展,人们发现彗星并不是预示灾难的“恶星”,反而可能是地球生命起源的“幸运星”。

太阳系形成的初期是“一团混沌”,各种物质松散地混合地一起,这些物质相互吸引,渐渐“攒成”球状,形成了各种各样的星球,于是太阳系就产生了。当然,太阳是最先形成的星球。可有一些物质并没有“攒成”标准模样的星球,和其他星球相比尚存“发育不完全”的模样。这样的天体中,有一些就是彗星。

因为彗星“正在发育”,所以它们所含有的物质与生命起源前的“原始”物质应该较为类似。于是,科学家认为通过研究彗星,可以寻找到生命起源的蛛丝马迹。目前,地球上存在的大量水,可能有一部分就是彗星与年轻地球相撞带来的“赠品”。彗星除了赠给地球那么多水分外,可能还带来了氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等物质。

根据光谱分析,彗星富含有机分子,如果这些有机分子曾经像“下雨”一样洒落在地球上,那么彗星绝对是地球上的生命之源。

要清楚无误地认定地球生命源于彗星,光靠远距离观测是不够的,还需近距离地看个明白才行。这就是人类想要着陆彗星的原因!

远征十年

着陆彗星寻找生命的源头,其形式类似于现实生活中的“出远门,寻亲戚”。让谁带着地球人“生命源自何方”的疑问远征太空,走上“彗星寻亲”的道路呢?

2004年3月,“罗塞塔号”彗星探测器携带“菲莱号”着陆器发射升空,踏上着陆彗星的征途,向着一颗名为“楚留莫夫-格拉希门克”的彗星出发。

“罗塞塔号”彗星探测器是一艘无人太空飞船,装备了一对各长14米的太阳能电池阵列,有超过60平方米的面积,最低可以提供400瓦的功率,以供长途飞行,好像一个“有耐力”的母亲。而“菲莱号”则是搭乘该飞船的着陆器,好像是它的一个“儿子”。

这对“母子”需要远征十年才能追赶上彗星。历经千辛万苦,它们行进约64亿千米,于2014年1月追到了距离彗星不足22千米远的地方。这时候“母亲”依靠彗星引力,巧妙变轨,成为绕彗星飞行的“卫星”。“母亲”将绕彗星飞行17个月,对彗星磁场、地貌进行近距离研究,然后向地球上的科学家传送研究成果。“罗塞塔号”在绕彗星飞行的过程中,还会择机向彗星表面投放“儿子”——“菲莱号”着陆器。

2014年11月,“母亲”发现让“儿子”奔向彗星表面的时机已经来临,于是按照设定方案开始小心翼翼地准备让“儿子”离开,着陆彗星。11月12日,“菲莱号”着陆器离开“母亲”,以1米/秒的下降速度接近彗星表面,成功着陆彗星。

期待解谜

当然,这次着陆并非十全十美,因为“菲莱号”离开母船时,有一个冷气推进器无法启用,相当于“毁掉”了一条腿。目前,“菲莱号”只能靠三条“腿”站在彗星表面,好在还不至于倒下,能完成原来设定的“钻探”任务。

“菲莱号”着陆器安装了采样和分析设备,它将在彗核表面钻出20厘米的洞,从彗星表层以下提取物质,然后放到分析仪中进行成分研究,可谓是个“能干”的儿子。

着陆彗星后,人们盼望“菲莱号”能出色工作,拿出满意的探测成绩单。“菲莱号”果然不负众望,虽然着陆时有“腿伤”,可是人家愣是不喊痛;虽然迢迢亿里行,可是人家愣是不喊累,一落地就赶紧工作起来。这不,刚刚落地的“菲莱号”就拍了着陆点周围的“环境照”,然后传向地球,一是向家里报平安,二是让家里人赶紧看看彗星陆地是什么模样——嗬嗬,彗星表面高低不平,很是荒凉呀。这可有些苦了“菲莱号”,很孤单哟。

接下来,稍作休整的“菲莱号”会开始钻孔取样,对彗星所含的化学物质来一个实地考察。这项工作会持续进行一年多的时间。在这一年里,地球上的人们也会从“南极冰盖”下取出“原始物质”进行成分探测,然后对比“菲莱号”研究的彗星物质成分,寻找“成分同源”的切实证据。

目前,“菲莱号”已在彗星的“土壤”里发现有机分子!我们可以预期,经过“菲莱号”的努力工作,对彗星的天文学研究会带来许多特别重要的发现和成果!

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