罗塞塔探彗项目不久前刚刚打败了大把一流的科研项目， 被美国《科学》杂志评选为2014年十大科学突破之首 。 1月23日， 《科学》杂志再发特刊， 向世人展示“罗塞塔”所取得的主要探索成果 。
此前， 这颗凝聚了人类最高智慧成果的探测器经历了长达10年的星际旅行， 在2014年8月飞抵目的地彗星67P/GC， 并于11月12日发射了登陆器菲莱以对彗核的表面性质和周围气体进行更深入的分析 。
此次《科学》特刊发布的7项新的研究报告， 它们对该彗星的形状、组成和表面特征等作了描述， 彗星的神秘面纱正在被慢慢揭开 。
一、花费14亿欧元值不值？
“罗塞塔”对彗星形成及太阳系的起源等秘密进行了前所未有的近距离探索 。 整个项目的投入达14亿欧元 。
彗星是太阳系形成伊始的古老遗迹， “罗塞塔”此行探索彗星对研究太阳系的物质组成和起源至关重要 。 根据太阳系形成的“星云假说”， 约46亿年前， 一片由星际尘埃和气体组成的分子云在引力作用下坍缩、温度上升、自转加速并平坦化形成盘状星云 。 其中99.8%的星云物质在星盘中心聚集形成原恒星 。 原恒星核聚变产生恒星， 与此同时， 星盘外围温度降低， 导致冰、甲烷、氨等气体凝聚， 与其它星际颗粒随机增生， 形成微行星 。 微行星再碰撞聚集， 逐渐演化成我们现在的行星系统 。 而彗星， 则可以看做是能产生彗发和彗尾等特征结构的微行星 。 彗星往往来自寒冷黑暗的太阳系外缘轨道， 很可能良好保存着太阳系形成之初的信息 。
与此同时， 彗星探索将有助于揭示地球生命起源之谜 。 彗星是由水冰和固体物质组成的“脏雪球” 。 根据天体撞击起源假说， 在地球早期， 大量彗星撞击地球表面， 不仅带来了丰富的水源， 形成了原始海洋， 而且与彗星携带的各类烷烃、氨基酸、脂肪酸、多环芳烃和卟啉等有机化合物一起， 在适宜的地球温度、大气层等环境条件下诞生了最初级的生命 。 而对彗星物质成分的分析有望回答地球上的水是否来自彗星、为什么地球上的氨基酸都是左旋形式、彗星是否为地球开启了生命之门等关键问题 。
不仅如此， 了解慧核的结构和物质组成、精确掌握轨道运动规律将有助于应对彗星撞击地球的灾难性事件 。 在地球演化的历史中， 小天体撞击多次导致地球气候环境灾变和生物灭绝事件， 如6500万年前的恐龙大灭绝、100多年前的通古斯大爆炸等 。 2013年2月15日还有小天体撞击俄罗斯车里雅宾斯克并导致人员受伤和大量建筑物受损 。 我们并不能排除彗星再次撞击地球的可能性， 因此有必要增加对彗星的了解 。
二、10年“追星”路
文章插图
“罗塞塔”在2004年3月发射后， 于2005年3月第一次绕地球加速；2007年2月进行绕火星加速；同年11月第二次绕地加速 。 三次变轨加速后， “罗塞塔”于2008年9月飞掠了小行星Steins 。 2009年11月， “罗塞塔”进行了最后一次绕地球加速变轨 。 2010年10月飞掠小行星Lutetia 。 随后， “罗塞塔”在2011年6月进入休眠状态， 直到2014年1月复苏， 同年8月“罗塞塔”与彗星成功对接， 11月12日向彗星发射了登陆器菲莱 。 据计算， 彗星67P/CG将于2015年8月到达近日点， 而“罗塞塔”和菲莱计划将会对这一时期内彗星活动的变化进行密切的监测分析 。 整个项目将会在2015年12月31日正式结束 。
科学家们关于探索彗星的最初构想始于上世纪80年代早期， 而宇航器Giotto在1986年发回的哈雷彗星的彗核照片则促使罗塞塔项目被提上了正式议程 。 “罗塞塔”的建造和测试完成于2002年， 发射时间原定于2003年初， 但在发射前月所发现的发射台故障使得“罗塞塔”的发射时间推迟到了2004年3月， 探测目标也由原定的彗星46P/Wirtanen更改为67P/CG 。
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