揭开太阳系起源之谜

  • 来源:科技新时代
  • 关键字:太阳系,起源,彗星
  • 发布时间:2014-09-13 08:44

  在经历了长达10年的辗转旅途后,“罗塞塔”号彗星探测器终于开始接近67P/Churyumov-Gerasimenko彗星乌黑的冰质彗核。

  今年8月,“罗塞塔”号将成为有史以来第一艘围绕彗星彗核运行的航天器,随后,它将释放一艘着陆器在彗核表面着陆。就像同名的“罗塞塔石碑”帮助破译了埃及象形文字那样,“罗塞塔”号收集的数据将有助揭开太阳系起源之谜。“彗星大多数时间都是冰冻形态,因此仍然保持着数十亿年前行星刚刚形成时的状态。”NASA喷气推进实验室科学家Samuel Gulkis说。

  1

  2004年3月1日

  在欧洲航天局法属圭亚那库鲁航天中心,“罗塞塔”号搭乘“阿里安5号”运载火箭进入太空。火箭芯级提供140吨推力,每个助推器则提供700吨推力——总推力大约为航天飞机的一半。

  2

  2005年3月4日

  没有任何火箭能够推动航天器跨越60亿千米的漫长距离,因此“罗塞塔”号必须飞越4个行星以获得额外动量。“罗塞塔”号环绕地球时,在地球引力的吸引下,加速向下一站火星飞去。

  3

  2007年2月25日

  “罗塞塔”号上的一台设备在火星引力加速过程中拍摄了一张照片。

  4

  2007年11月13日

  第二次地球引力加速。

  5

  2008年9月5日

  “罗塞塔”号进入火星和木星间的小行星带,并在800千米外飞越小行星Steins。相机拍摄的照片表明,这颗小行星并非由坚固物质组成,其内部充满了碎裂的石块。在小行星旋转离心力作用下,物质在赤道附近聚集,形成独特的钻石状外形。

  6

  2009年11月13日

  第三次地球引力加速。

  7

  2010年7月10日

  罗塞塔号飞越小行星Lutatia,这颗小行星由高密度岩石构成,比小行星Steins大20倍,年龄为36亿年,是原始太阳系的遗迹。“罗塞塔”号的相机拍摄了小行星Lutatia的一半表面,包括直径达90千米的陨石坑和大量较小的陨石坑、沟槽和断裂带。科学家认为小行星Lutatia是一颗“原始小行星”,即小行星和恒星之间的重要过渡形态。

  8

  2011年6月8日

  “罗塞塔”号接近木星。在这里,照射到太阳能电池帆板上的太阳光强度仅为地球附近的数十分之一。为了节约能源(以及应对欧洲航天局预算削减),“罗塞塔”号在其旅途的后三分之一内必须进入冬眠状态。通过短暂启动姿态发动机,“罗塞塔”号以每分钟一圈的周期旋转以增强稳定性。同时,还关闭了除计算机、无线电接收机和电源之外的所有仪器设备。

  9

  2014年1月20日

  为期3年的冬眠后,“罗塞塔”号距离太阳6.7亿千米。在收集了足够的太阳辐射能量后,探测器按原计划重新启动。科学家向探测器发送指令启动其仪器设备,无线电信号从地球发射后,需要长达45分钟时间才能抵达探测器。“我们第一次启动仪器时,‘罗塞塔’号还在地球附近,所以很快就收到了反馈信号。”西南研究院科学家James Burch说,“第二次我们等了1个半小时才收到,我们都紧张坏了。”

  10

  2014年5月

  此时,彗星67P也“苏醒”了过来,并生成了被称为“彗发”的气体云和一条彗尾;“罗塞塔”号拍摄了彗星照片。随着彗星距离太阳越来越近,冰冻固态气体开始升华并逃逸入太空,形成长度和亮度不断增长的灰尘颗粒云。

  11

  2014年8月

  “罗塞塔”号上的发动机将精确控制探测器与彗星实现交汇。彗星属于低质量小天体,探测器以低于每秒1米的步行速度围绕彗星缓慢运行。十多个探测仪器将对水蒸气、一氧化碳和氨气等飞离彗星表面的物质进行研究。“简单地说,彗星在我们面前褪去了面纱,一览无余,”Gulkins说。“我们能跨越漫长的历史,研究彗星最初形成时所处的状态。”逸出气体会对“罗塞塔”号32米长的太阳能电池帆板形成推力,工程师们将利用检测到的数据进行轨道修正。

  12

  2014年11月11日

  “罗塞塔”将释放“菲莱”号着陆器登陆彗星表面,“菲莱”号的三只支腿能自动弹出并张开。着陆后,“菲莱”号将使用锚叉和螺旋冰锥将着陆器固定在重力微弱的彗星表面防止飘走。“菲莱”号将拍摄高分辨率全景照片,在彗核上钻出23厘米深的孔,对冰和有机物质进行就地分析,并将分析数据通过“罗塞塔”号中继发回地球。太阳能电池帆板将一直对蓄电池充电,直至完全被灰尘覆盖并最终丧失功能。

  13

  2015年12月13日

  彗星67P于8月抵达距日1.79亿千米的近日点,在此过程中,“罗塞塔”号将一直伴随彗星运行。当基本任务于12月完成后,如果没有出现故障,并且获得了额外资金,“罗塞塔”号将继续它的彗星研究之旅。

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