书城科普读物回眸技术进步的辉煌(科普知识大博览)
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第52章 太阳系最原始的天体

一直以来,人们就把彗星称为扫帚星,认为它的出现是不祥之兆。随着科学知识的普及,人们知道,彗星不仅是太阳系家族的成员之一,同样绕着太阳运转,只是轨道特殊而已;而且是太阳系最原始的天体,有可能携带生命物质,因此更引起了人类对它进行探测、研究的兴趣。

彗星分为中央密集而明亮的彗核、雾状的彗发和长长的彗尾3个组成部分。1985年,美国曾让1978年发射升空的日地关系探测卫星改变轨道,对贾科比尼·津纳彗星进行探测;1986年3月6日和9日,前苏联发射的两个"韦加"号航天器先后穿越哈雷彗星的彗发,从距离彗核8200公里处掠过,并进行了探测;1986年3月14日,欧空局的"焦托"号航天器从距离哈雷彗星彗核600公里处通过时,彩色电视摄像机发生故障,但在相会的4小时中,其他仪器仍获得大量探测成果;1986年3月,日本的"先驱"号和"彗星"号两个探测器分别从距离哈雷彗星20万公里和700万公里处掠过,并进行了探测;1994年7月,美国"伽利略"号木星探测器拍摄了苏梅克一列维彗星撞击木星的情景;1996年3月,美国的哈勃太空望远镜对百武彗星进行了观测;1996年3月至4月,科学家们利用地面和遥控太空设备对海尔—波普彗星进行了观测;2001年9月,美国的"探空1"号探测器从距博富利彗星的彗核2200公里处飞过时拍摄了50张照片。

上述探测活动,虽然加深了人类对彗星的认识,但共同缺点是没有收集到彗星物质,也没有直接着陆彗星进行探测。鉴于彗星可能携有低级生命形式或生命的原物质,对其采样有可能带来生命信息,同时,对彗星的研究有助于了解大约45亿年前太阳系开始形成时的化学与物理过程,因此,人类下一步的探测活动将向这两方面进行努力。目前,已有航天器正处于探测过程中。

2月8日,美国发射"星尘"号探测器,预计将于2004年1月2日与怀尔德2号彗星相会,届时,探测器距彗星最近时,离彗核将不到100公里,这是有史以来航天器与彗星的最近距离。在交会过程中,"星尘"号不仅将对彗星进行探测,还将用一个二氧化硅基底的海绵状气凝胶俘获尘埃粒子,并将其存贮于捕获容器中,并于2006年1月15日回归地面,供科学家进行研究。毫无疑问,直接分析彗核散发的物质成分,必将大大深化人类对彗星的认识。"星尘"号将是第一个把彗星物质带回地球的航天器。

据悉,第一个着陆于彗核对彗星进行内部探测的航天器,将是欧空局的"罗塞塔"探测器。按照计划,该探测器于2003年1月13日从法属圭亚那的库鲁航天中心发射升空,携有10多种仪器的探测器,先在一个相对较小的椭圆轨道飞行,并分别将于2005年8月26日和11月21日从火星和地球附近经过,借助这两颗行星的引力提速,然后进入一个较大的椭圆轨道飞行;预计2007年11月28日探测器将再次飞经地球附近,进一步提速,最终进入维尔塔宁彗星的大椭圆轨道,2011年11月29日与维尔塔宁彗星交会,此时该彗星正处于远日点位置。探测器将在距彗核一公里的轨道环绕维尔塔宁彗星运行,并随彗星逐渐向近日点飞行。在此期间,探测器将研究彗核表面的构成及其化学与物理变化,并于2012年5、6月间绘制彗星图,所获得成果将及时传回地球。

更重要的是,2012年7月,"罗塞塔"探测器将释放名为罗兰的登陆舱,着陆于维尔塔宁彗核表面,这是此次飞行最引人注目之处。目前许多科学家认为,彗星的彗核由冰冻的氨、甲烷及细碎石块构成,情况究竟怎样,罗兰登陆舱将会给出答案。

据介绍,罗兰登陆舱将用携带的钻头,从彗核表面向下钻探,从而提取不同深度上的物质,并放入专门仪器中进行分析,然后将研究结果发回地球。不言而喻,这将有助于揭开彗星构成的奥秘。在探测器释放罗兰登陆舱之后,它所携带的其他仪器仍将对彗星继续进行探测,直到2013年7月10日方告结束。