历史上的今天|现实版“星际穿越”:来到彗星那一夜
时间:2019-11-13 07:11:24 热度:37.1℃ 作者:网络
2014年11月,一部与太空探索有关的好莱坞科幻大片《星际穿越》开始在各大院线上映。那时,在看似静寂的太空中,一场现实版的“星际穿越”正在上演:孤独的在星际“穿越”了十年的探测器“罗塞塔”与“菲莱”登陆器分离后,“菲莱”号于11月13日成功降落在“67P/丘留莫夫·格拉西缅科”彗星表面——这也是人类探测器首次登陆彗星。
“罗塞塔”拍摄的“菲莱”(图片:欧洲空间局)
“追星”十年
“罗塞塔”耗资约10亿美元。一些媒体把“罗塞塔”的探测任务形容为“一场赌注”,耗资不少、旅程坎坷。
“罗塞塔”彗星探测器是于2004年3月升空的,经过历时10年5个月零4天、总长超过64亿千米的太空飞行,距离地球约4亿千米。
由于动力系统不足以将“罗塞塔”直接送往目标彗星,该探测器采取借助地球和火星引力的方法,4次调整速度和轨道,迂回抵达目标彗星。
“罗塞塔”曾3次飞过地球,2007年进行火星借力飞行,2008年9月飞越2867号小行星“斯特恩斯”,2010年7月飞越21号小行星“鲁特西亚”(司琴星),2011年6月进入自旋稳定的“休眠”模式,即除星上计算机和休眠加热器继续工作外,所有电子设备关闭。“休眠”可以使“罗塞塔”保存能源,但也是最为冒险的阶段,好在它在预定时间被“唤醒”了。
2014年8月6日,欧航局宣布,“罗塞塔”与67P实现“第一次亲密接触”,“约会地点”是距离地球4亿公里的太空;随后3个月,两者“并肩散步”,“罗塞塔”从一旁观察彗星;“结伴而行”中,“罗塞塔”进一步探究彗星,并锁定了合适的着陆地点。但科学家在检测着陆器健康状况时发现,着陆器的推进器无法启动。因此,“菲莱”着陆时只能靠三条腿上的冰螺栓和随身携带的“鱼叉”装置将自己固定在引力较小的彗星上。
着陆器“菲莱”拍摄的与“罗塞塔”分离的一刻(图片:欧洲空间局)
在登陆前的数小时里,“菲莱”以接近步行的速度,“走”完了最后的22.5公里路程,最终在2014年11月13日零时5分着陆成功,这是人造探测器首次登陆一颗彗星。为了这一天,欧航局科学家已经等了10年的时间。
着陆器“菲莱”工作的模拟图
罗塞塔探测器与在彗星表面上工作的“菲莱”(模拟图)
为什么要研究“扫把星”
彗星,就是中国人俗话说的扫把星。人们往往把战争、瘟疫等灾难归罪于彗星的出现,当然这是毫无科学根据的。不过,即使在科学家眼中,彗星的别称也不好听,由于彗星是由冰冻着的各种杂质、尘埃组成的。天文学家们形象地称它为“脏雪球”。而根据最新的发现,科学家认为彗星的气味闻起来像是臭鸡蛋、马尿、酒精和苦杏仁的气味综合。那么,欧洲太空局的科学家为什么派“罗塞塔”号对这又脏又臭的一颗彗星苦苦“追星”十年呢?
欧空局为罗塞塔项目制作的宣传片《雄心壮志》,片中模仿科幻大片的手法,如此大费周章就是为了告诉老百姓这个项目有多么重要,原因就是彗星与生命之源——水,息息相关。
在关于地球水的来源中,一种被很多科学家认同的观点就是——地球形成初期,水正是由大量的彗星撞击地球撞出来的。科学家希望在彗星上找到有机碳分子及氨基酸等早期生命物质,协助解释地球生命之源。
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■ 韭菜?菲莱!
“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。
■ 声音像鸟叫
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,这样才能被人耳感知到。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。
■ 形状像鸭子
还没有登陆前,“罗塞塔”已经动用多重“感官”了解67P。它7月曾对目标彗星拍照,图像显示其彗核直径大约4千米,形状非常不规则,看上去并不像土豆,更像一只鸭子,这种独特形状会给着陆器登陆67P彗星造成困难。从外形判断,67P彗星可能是由两个冰冻块体相互结合形成,或是在此前接近太阳的过程中不均匀“风化”导致的侵蚀不均形成的。
■ 壮观的彗尾
2014年6月,“罗塞塔”曾观测了67P彗星的水汽喷射率,结果是大约为2杯水/秒,即100天能填满一个标准游泳池。随着彗星不断朝着太阳加速运行,其表面将会被加热,水汽和其他挥发性物质的散失速度也将大大提升,从而形成壮观的彗尾。
2014年7月,“罗塞塔”测量了67P彗星表面温度,结果是地表温度约为零下70摄氏度。这表明其表面并非完全由水冰组成,有部分地表成分主要是尘埃或岩石,颜色较深,容易吸收热量。
整理:王彦淇
来源:综合新华社、北京日报、央广网、现代快报、央视新闻、观察者网
编辑:陈玓怡