或许你已经听腻了NASA在太空中表现如何,也已经看到了中国在航天方面取得的巨大成功。 太空探索如今也不再是一两个国家的事情,这一次我们把目光转移到 欧洲航天局(ESA) ,ESA的飞船所经历的或许是其他飞船从来没有过的,难道它有什么不同吗? 欧洲航天局标识 ESA的 罗塞塔号 经过10年 的追逐,最终才抵达目标,在这里它看到了另一种风景。通过罗塞塔号传递回来的信息,人们深刻地认识到星际空间中的无限可能。 为什么ESA会选择一颗彗星作为研究对象?罗塞塔号经历了哪些过程?如今罗塞塔号如何了?罗塞塔号又给科学家们提供了哪些研究?本文将从ESA的罗塞塔号和星际空间探索这两个方面来解答这些问题,接下来一起看看飞船经过10年间数亿公里的追逐,在彗星上面看到的风景又是怎样的? 罗塞塔号的数字化模型彗星勘查任务 当 哈雷彗星在1986年重新掠过地球后 ,不少空间探测组织都纷纷派出自家的探测器进行探索,其中最知名的组织之一便是ESA。但很明显,彗星经过地球只有那么一刹那,想要进一步研究彗星,就必须专人跟随。 到了 1993年11月 ,ESA批准了罗塞塔任务,并将其设立为一个长期的空间科学计划,主要任务目标是与彗星46-P维塔宁。不过这个任务后来被搁置,ESA重新为其设立了一个目标,67P-楚留莫夫-格拉希门克彗星 。 在经历两次发射问题之后,ESA终于在 2004年3月 将罗塞塔号从法属圭亚那航天中心发射出去。经过10年的追逐,罗塞塔号首次靠近到67P彗星,这时它的大致形状才真正显露出来。 这里距离地球至少有 2~5亿公里 ,彗星在漆黑的星际空间中毫不起眼,如果不是近距离观察,人们很难注意到这颗彗星。罗塞塔离彗星不足100公里 时,科学家们看到了这个像土豆块一般的彗星。 样貌怪异的"太空土豆" 随着会合点越来越近,人们不禁为罗塞塔号捏了把汗,这是整个飞行计划最重要的一步,能否获取关键数据就看这步了。ESA当初决定把罗塞塔号着陆在彗星表面,但这对探测器来讲难度十分大。 ESA的工作人员甚至开玩笑说到,要是着陆失败了,那大家就得下岗了。为了完成着陆,罗塞塔需要选择一个比足球场还要大的地方。最终在任务负责人詹森的决定下,罗塞塔号选择了相对较为合适的地方进行着陆,整体来讲并不算好。 任务的漫画形象,插画来自"加文·坎梅尔" 以 ESA的工程设计 来看,罗塞塔号上面携带着 菲莱着陆器 ,着陆器系统中有一个鱼叉系统,这能让探测器紧紧地抓住彗星。 结果在任务执行中,菲莱着陆器在进行着陆时没有及时打开鱼叉系统,这就导致着陆器像弹簧一样跳了起来,整个任务差点失败。 插画师给将菲莱着陆器以漫画形式展现 经过两次着陆尝试, 最终探测器成功完成了着陆,并在67-P彗星上拍下了第一张照片。 这时探测器还有 54小时 的电量能够支撑工作,科学家们必须在有限的时间里做出尽可能多的探测。 菲莱着陆器的构造来自远方的天体 在星际空间中,ESA借由罗塞塔号观察到了彗星的真实面貌,同时还以不一样的角度重新认识到了远离太阳会是什么样子。漆黑、寒冷、一望无际的边界,从罗塞塔号传回来的照片中,我们能够看到不一样的景色。 对ESA来讲,这样独具风格的景色确实不多见,但更重要的是完成相关的任务考察,尽管罗塞塔号在两天之后因彗星逐渐远离太阳,因此太阳能电池无法再重新功能。而相关的研究却给了科学家大量的数据,这在未来能够提供许多新的研究。 67P彗星上面大概就是这样子 67P彗星从图像上来看就像一大块整合的土豆,当然也有人说它像一只橡皮鸭漂浮在太空中。直到 2015年 , 科学家通过数据分析才明白这颗彗星实际上是一颗 双星彗星 。也就是说它是由两颗彗星经过轻微碰撞,最后逐渐融合在一起,科学家推测这大概发生在40亿年前 。 同样关于彗星的地形研究,此前在高清图像数据未传回之前,人们并不知道彗星的地理环境有多复杂,大部分人都认为彗星不过是一颗大型的太空岩石罢了。 但实际上 67P彗星有着复杂多变的地形 ,除了那些细小的裂缝和漆黑的坑洞外,在它上面也存在悬崖和峡谷。并且不同地区的地质状态也不一样,有的像沙地,有的像硬化后的沥青。 当我们在观察这颗彗星图片时,细心的人会发现彗星上似乎飘散着什么东西,那些白色的光条究竟是什么?事实上那是彗星受太阳风影响蒸发出去的水分还有各种气体。菲莱着陆器在传感器中还检测到了硫化氢、氨以及氰化氢。 彗星的地形结构较为复杂 另外在相关的 有机物探测 中,彗星上面还存在 氨基酸甘氨酸和磷 ,对于生命来讲这是不可缺少的关键成分,它们可以组成DNA和细胞膜。这些氨盐和脂肪族有机化合物给科学家们带来了大胆地想象,或许生命真的有可能来自外太空。 不过进一步的分析表明,彗星或许与地球水分外来说没有关系,在以往的科学探索中,一部分人认为地球上的水分或许是彗星早期撞击地球得来的。但 科学家在分析完67P彗星后表示,该彗星上面确实存在水,但它的化学特征与地球上的完全不同。 由多张照片组合而成的彗星动图 就ESA的任务执行成果来看,此次彗星着陆任务相当成功,尽管中间有点小问题,但这是ESA首次完成彗星着陆。 任务起源 整个任务计划前前后后在ESA经历了 30年 ,早年ESA和NASA是有相关的任务合作。但是挑战者号飞船爆炸给NASA留下了阴影,这也直接导致NASA退出了样本返回任务,于是彗星相关计划就全部落在ESA手里。 想要完成彗星着陆并不简单,要知道彗星的轨道不比行星,它们有着更为多变的轨道,并且还可能有许多未知因素。空间探测器必须在正确的地点、正确的时间和正确的速度上与67P彗星会合。 美国的退出还给ESA带来了不小压力,其中最主要的则是动力需求 。此前欧洲航天器的设计很多都需要美国的核电池技术,例如航海者号和卡西尼号,所以ESA后来才决定采用太阳能电池和俄罗斯的推进器。 为了保证飞船有足够的动力,并恰到好处的着陆在67P彗星上,科学家们给罗塞塔号设计了一个环形跑道路线。从地球出发,两次经过地球和火星,并在另一个彗星边上擦过,完美利用 引力弹弓效应 给探测器提供动力。 罗塞塔的飞行计划 此后的任务过程大家基本也都知道了,10年追逐是人类最向往的宇宙深空。在这里,人类重新认识到宇宙中那些不起眼的彗星。ESA的探测经验可以说是人类绝无仅有的,以前人类总是热衷于去行星上面寻找秘密,如今我们也知道在彗星上同样也存在多种可能。 即便是在罗塞塔号完成任务后的8年,欧洲科学家仍在致力于研究小行星和彗星之间的问题,而相关的数据仍在分析中,最后ESA的整个任务也被写进在历史中。望向夜空,那些闪烁的星星正是过去传递给未来的信号,彗星也同样不例外。