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美“星尘”号太空探测器首次捕获到彗星尘埃

http://www.sina.com.cn 2004年01月04日 11:04 南方都市报

火星车进入火星大气层时的电脑模拟图

  1月2日,美国“星尘”号太空探测器首次捕获到彗星尘埃;美国当地时间1月3日夜间(北京时间今天中午),火星登陆车“勇气”号将在火星着陆,央视十套《探索·发现》栏目将从上午10时50分对登陆进行直播,这也是人类首次对火星的电视直播。我们的目光再一次被引到浩瀚的太空——也许,发现人类在宇宙中不再寂寞的时刻,就是现在。

  第一视野

  首次“捕获”彗星尘埃

  约会

  在苦等5年之后,“星尘”号探测器终于迎来此次邂逅,“约会”地点距离地球约3.9亿公里。

  虽然相聚只有短短的8分钟,但是“星尘”号探测器没有让人们失望,胜利完成了自己肩负的主要使命——捕获彗星尘埃。共拍下了72张彗星近影。美丽的彗星近看可没那么诱人,到处是由冰和岩石组成的灰色球状固体,大小不一。由于受到太阳光的照射发生升华作用,这些灰球表面大多坑坑洼洼。

  “我们成功收集到彗星尘埃样品,正把它们带回来,”布朗利说,“彗星保存着构筑我们太阳系的建筑材料。任务完成得好极了。‘怀尔德-2’彗星比我们期望的要合作得多。”

  顺利冲出彗尾数小时后,“星尘”号探测器便开始将这些珍贵的照片和其它数据发回美国国家航空航天局下属的喷气推进实验室。

  “我们做梦都没有想到,这些照片拍得如此之好,”负责“星尘”号探测项目的喷气推进实验室研究人员雷·纽伯恩说,“它们(照片)将帮助我们了解造成彗星条件的作用过程。”这一切还得益于“怀尔德-2”彗星的通力协作。“大自然真的非常合作,”布朗利说,“这些(照片)是我们迄今为止拍摄到的最好的彗星照片。”

  速度

  如此近距离窥探彗星,令不少科学家都捏了一把汗,因为越接近慧核,冰块和岩石等慧核物质密集度就越大,“星尘”号小不点就越有可能遭遇不测。

  “星尘”号探测项目首席科学家唐·布朗利博士说:“很高兴,我们不知道有那些东西(慧核物质)。要不,我们会被吓坏的。”

  “星尘”号探测器与“怀尔德-2”彗星仅仅“相互偎依”了8分钟。二者之间相对速度接近时速2.2万公里,是子弹速度的6倍。

  “我们必须以子弹的6倍速度,将它(“星尘”号探测器)送入彗发,接受彗星尘埃的撞击,”“星尘”号探测项目负责人汤姆·达克斯伯里说,“一切进展得再好不过。”

  彗星中研究难度最大的是彗核,它主要由冰和岩石构成,直径最小只有几公里。当彗星接近太阳时,彗核会受热蒸发,其散发的气体或尘埃会延伸数千公里,形成所谓的彗发。

  防护

  当然,科学家早就为此采取了防范措施。探测器前部被安装了两个缓冲装置,可以对太阳能电池板形成保护。探测器主体外也装备了特殊防护罩。

  与彗星相遇时,“星尘”号探测器抓住机会,伸出一个网球拍状的尘埃搜集装置,在太空中支起一张“网”。这张“天网”由高密度气凝胶材料制成,其主要成分是饱含气体的二氧化硅,气体含量高达99.8%。在遇到高速运动的彗星尘埃微粒时,这种特殊材料会起到缓冲作用,让颗粒逐步放慢脚步,直至最终束手就擒,从而尽可能保证颗粒的完整性。取样完成后,尘埃搜集装置就像蛤壳一样合拢了起来,以保护人类有史以来获得的第一批彗星尘埃样品。

  美国国家航空航天局表示,按照计划,携带彗星尘埃样本的返回舱将于2006年1月与“星尘”号探测器主体脱离,重新进入大气层并在美国犹他州软着陆。样本随后会被送往位于得克萨斯州休斯敦市附近的约翰逊航天中心进行分析。新华社供本报特稿

  第二视野

  “勇气”今日登临火星

  激情

  2003年6月10日,名为“勇气”的火星登陆探测器从美国的卡纳维拉尔角空军基地发射升空,前往遥远的火星。它的任务是寻找火星上可能存在的生命遗迹。它的目的地是古谢夫环形山,火星地表显示出这里古代可能有过河流。寻找地外生命是人们寄托在“勇气”号身上的最大期望。

  对火星表面取样并进行现场分析,也是火星探测计划的一个关键部分。当年美国的“海盗”号探测器只进行了火星表面土壤的直接取样分析,“火星探路者”号也只做到了对小块岩石进行粉碎,然后进行现场分析。

  康奈尔大学科学家史蒂文·斯奎尔斯是这次火星探测计划的首席科学家,他说:“除了那些无比重要的科学发现……这次火星探测计划还将帮助人类重新点燃对太空探索的激情。我们必须努力与大家分享这一切,才能做到这一点。”他说:“我想要尽可能多的人感觉到,他们都是这次(火星)探险的一分子。很快,大家就会知道,探索另一个世界的表面是怎么一回事。”

  冒险

  完成206个昼夜、长达4.8亿公里的星际旅行之后,它最终进入火星大气层,将面临最危险的六分钟,降落和着陆的短暂过程也是变数重重。在登陆舱撞击火星地表面之前几秒钟,除了反向火箭喷出火焰来缓解冲击外,“勇气”号的气囊将起到很大作用。登陆舱撞击火星表面后将会高高弹起,由于火星的地心引力只有地球的38%,气压只有地球的1%,所以,弹起的高度将有十层楼那么高。气囊保护它在这个过程中不受损害。不过,等待它的具体地形和天气情况是难以预料的。

  美国国家航空航天局科研项目领导人埃德-华勒表示:“‘勇气’号和‘机遇’号的探险富有冒险性,但绝不是不切实际的冒险。这样的冒险一旦成功,它们将给予我们无穷的回报”。

  “勇气”号到达时,欧洲航天局的“猎兔犬2”号火星登陆器已与地面失去联系一周。科学家使用美国宇航局的“奥德赛”火星探测器第八次尝试接收“猎兔犬2”号的无线电信号,但仍然宣告失败。

  科技

  “勇气”号携带的全景摄像机由两台高分辨率彩色立体CCD摄像机组成,安装在车上的摄像机梁上,它可以做360度的水平转动,摄像机梁可以做180度的上下转动,以摄取火星表面和天空的全景视图。全景摄像机可以提供多光谱成像能力,蓝色和红外滤波器可以使摄像机拍摄太阳的图像。这是迄今为止行星探测使用过的最好的摄像机。“勇气”号和“机遇”号使用了岩石研磨工具,可对大块岩石进行表面研磨,这比前几次探测使用的取样分析技术先进了许多。

  本次登陆火星的岩石研磨工具具有强大的动力,可以在火星岩石上钻出直径为45毫米、深为5毫米的孔。使岩石露出新鲜的表面,便于科学家进行研究。这些仪器测得的图像和光谱的数据传送回地球,使科学家能够分析和评估岩石和土壤的成分和纹理,以评估火星远古时期液态水存在的可能性。


  
 
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