美发射飞船撞击彗星有望揭开太阳系形成之谜

http://www.sina.com.cn 2005年01月13日 15:45 北京科技报

　　文/朱翔

“深度撞击”号飞船长3.3米、宽1.7米、高2.3米，携带有太阳电池板、摄像机、望远镜等设备
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科技时代_美发射飞船撞击彗星有望揭开太阳系形成之谜

撞击发生的瞬间
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　　当前，美国航空航天局和天文学家正在翘首期盼着一个激动人心的时刻：他们计划在1月12日开始进行一项类似《天地大冲撞》的太空实验。

　　这次不是用核弹轰击小行星，而是用宇宙探测器撞击彗星内核。届时，探测器将径直冲入“坦普尔1号”彗星冰冷的“心脏”，一窥这个太阳系漫游者的“庐山真面目”。

　　美国航空航天局(NASA)近日在华盛顿举行的新闻发布会上，宣布了一项耗资3.3亿美元，名为“深度撞击”的彗星探测计划。与NASA以往的空间计划有所不同，“深度撞击”并不是被动地等待彗星光临后再进行观察研究，而是主动向其发动“攻击”。

　　这艘在1月12日发射的飞船在抵达彗星上空后，将发射探测器撞击彗星以窥探其内部结构。这是人类历史上第一个实际接触并深入探索彗星的空间计划，有关探测结果将为科学家研究太阳系起源提供新的线索。

　　探测器身着“护体神衣”，头顶“铜盔”，以每小时3.67万公里的速度撞向彗星。

美发射飞船撞击彗星有望揭开太阳系形成之谜
撞击发生的瞬间和撞击坑的外观

　　美国航空航天局(NASA)计划在佛罗里达州卡纳维拉尔角航空站，利用一颗“德尔塔II”型火箭发射这艘名为“深度撞击”号的飞船。经过6个月的短暂太空飞行后，“深度撞击”号飞船将接近“坦普尔1号”彗星。接近彗星内部并不是件容易事，它周围密集的星尘会以每小时10万公里的速度撞击飞船，相当于子弹射在上面，很容易损坏飞船携带的精密设备。

　　为了冲破彗星的“枪林弹雨”，NASA特意给“深度撞击”号披上了一件“护体神衣”，它由8层“凯夫拉”防弹材料和12层“内克斯特尔”合成材料织成，至少可以穿透两颗彗星的外围星尘。

　　“深度撞击”号飞船将在距离“坦普尔1号”内核6公里的轨道中释放撞击用探测器，该探测器重达372公斤，上面布满铜钉，自带高清晰度摄像机。随后，探测器将以每小时3.67万公里的速度与“坦普尔1号”彗星发生碰撞。在接近彗核的过程中，它将拍摄有史以来距离彗星内核最近的图像，最小可以分辨出20厘米的细节信息。虽然撞击器会被彗星吞噬掉，但是其携带的电子设备将一直传送图像信息，直到最终消亡。

　　“深度撞击”计划就好比让一只蚊子冲进一架波音767客机，完全不会影响到彗星本身的运行轨道，不会对地球上的任何生物造成损失。

　　高速撞击将产生一个可能有14层楼高的弹坑，横截面相当于一个足球场大，弹起的灰尘将反射出大量太阳光线，使彗星变得十分明亮。如果天气情况好的话，人们在地球上用肉眼就可以观看这次撞击产生的“焰火”。

　　撞击发生大约一天后，“深度撞击”号飞船将在安全距离上对彗星的各细节部位进行拍照，并研究被炸飞的彗核碎片等彗星物质。为了顺利实现这项工作，它上面还安装了各类望远镜、摄像机及光谱分析仪，科学家怯纱吮隳芑袢　疤蛊斩?号”灰尘与弹坑的可视和红外图像等详细资料，根据这些数据科学家可以确定“坦普尔1号”的物理特性。

　　NASA的专家们称，本次撞击任务将在“坦普尔1号”彗星运转到距离地球最近(约15000万公里)时进行。撞击不会对地球上的任何生物造成损失。美国喷气推进实验室“深度撞击”探测计划科学家唐·约曼斯说：“从科学角度来看，‘深度撞击’计划就好比让一只蚊子冲进一架波音767客机，完全不会影响到彗星本身的运行轨道。”

　　届时，包括哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜和钱德拉X射线太空望远镜在内的一系列地面和太空望远镜也将悉数上阵，对撞击彗星做全程监视记录，以防遗漏任何细节。到那时，世界各地的观测点都会观测到这一壮观的景色。

　　为确保撞击任务万无一失，科学家挑选了六颗替代彗星随时待命。

　　为确保撞击行动万无一失，航天器设计师们对飞行的软硬件系统进行了反复测试。在测试过程中一旦发现问题，便对工作进行再次核查。该计划原定于2004年12月30日启动，但由于种种原因推迟了两次：一次是应设计人员的要求再次进行地面试验，另一次是置换某发射部件。“深度撞击”号的发射截止日期为2005年1月28日，只要在这一期限内，任何时间发射的宇宙飞船都不会错过2005年7月4日与“坦普尔1号”的会合。

　　虽然美国宇航局自信将在1月12日一击命中，但该任务的规划者还是做出了应急计划，选出了6颗替代彗星。一旦错过“坦普尔1号”，“深度撞击”号还可以瞄准其它目标。加州帕萨迪纳喷气推进实验室的“深度撞击”计划主管里克表示，虽然错过目标的几率小于1%，但由于此前从未做过这样的试验，所以需要备用彗星以提高成功率。该项目主要负责人马里兰大学教授迈克尔·赫恩也表示：“虽然这是一个技术挑战，但总的来说还是比较简单的试验。”

　　“深度撞击”号飞船采集到的样本被称为是装着45亿年前东西的时空胶囊，可能为揭开太阳系形成之谜提供新线索。

　　彗星是太阳系中数量最多、同时也是最不为人所知的天体。彗星自身温度极低并处在温度极低的宇宙空间，因此太阳系诞生46亿年来，彗星几乎始终保持着形成初期的状况。彗星内部物质对于人类解开太阳系进化的旅赜凶偶渲匾囊庖濉?br>

　　另外，地球海洋中的一些水以及大气层中的部分气体，甚至产生地球生命的一些原始分子，据认为都来自彗星。正如欧洲航天局专家所说，彗星实际上也为研究地球以及生命的诞生和演化提供了另一扇窗口。近年来，科学界加大了彗星探测的力度，2004年1月，美国“星尘”号彗星探测器与“怀尔德2号”彗星交会，在离彗核很近的距离用密度极低的氧化硅气溶胶首次获取彗星物质。欧洲航天局则在2004年3月2日发射了其第一个彗星探测器“罗塞塔”。

　　与这两个彗星探测计划相比，“深度撞击”计划将是一次最高效的彗星探测计划。“星尘”号花了5年的时间才与“怀尔德2号”彗星相会，而“罗塞塔”号探测器则需10年才能到达“楚留莫夫-格拉西门克”彗星。“深度撞击”飞船则只需6个月就能飞抵“坦普尔1号”。而且，“深度撞击”彗星探测计划将是人类第一次从彗核取得彗星物质。

　　NASA总部负责“深度撞击”任务的科学家汤姆·摩根指出，“坦普尔1号”这颗冰冻的彗星从太阳系形成初期及其本身形成时吸附到的尘粒已经有数以亿年计的时间，这次采集到的样本可以说是一个装着45亿年前的东西的时空胶囊。这将是人类第一次对其彗星内部进行研究，它可能为人类揭开太阳系形成之谜，甚至为地球生命的形成提供新的线索。

美发射飞船撞击彗星 有望揭开太阳系形成之谜

美发射飞船撞击彗星有望揭开太阳系形成之谜