“罗塞塔”:告诉你彗星的模样?( 二 )



在发射后长达十年的游历中, “罗塞塔”旅行了约65亿公里的距离, 它并不是直接从地球飞往彗星67P/CG的, 而是经历了三次绕地球加速和一次绕火星加速 。 另外, 彗星也不是“罗塞塔”的唯一研究对象, “罗塞塔”在旅途中还飞掠了两颗小行星:Steins(2008年9月)和Lutetia(2010年10月), 提供了关于小行星的大小、形状和表面特征的信息, 增加了我们对小行星的了解, 同时也为研究彗星提供了比对物 。
“罗塞塔”在完成了对小行星Lutetia的观测后便以54,000公里每小时的速度开始了对彗星67P/CG的追寻, 但即便是这样高的速度, “罗塞塔”仍面临四年的漫漫征途, 而且在它接近彗星的过程中, 67P/CG处于远日区, 这使得“罗塞塔”收集不到足够太阳能以维持其正常运行——科学家们最终决定从2011年6月起让“罗塞塔”进入长达两年零七个月的休眠 。 在休眠期中, 除了机载电脑, 一些内部加热系统和唤醒“罗塞塔”所需的计时装置, 其它一切设备都被关闭, 直到2014年1月20日“罗塞塔”与地球的通讯系统才被重新开启 。 在与彗星对接之前, “罗塞塔”上有21个设备被一一激活并检测 。
2014年8月6日, “罗塞塔”与彗星67P/GC成功对接, 进入彗星的引力场, 成为绕彗星运行的卫星 。 “罗塞塔”对彗星的勘测任务包括测量彗星的形状、自转速率、方向、重力场、星体反照率、彗表特征及彗表温度、彗发中的气体密度及颗粒物喷发速率等 。
在经过对登陆地点几轮紧张地筛选后, “罗塞塔”于11月12日向彗星发送了登陆器菲莱 。 “菲莱”重约100千克, 是一个洗衣机大小的“多边形三明治结构”探测器, 它负载了罗塞塔登陆器成像系统(ROLIS)、彗星取样及组分解析仪设备(COSAC)、多功能表面及亚表面感受装置(MUPUS)等十项科研设备 。 “菲莱”所携电池的寿命约为64小时, 其“第一阶段科研序列”是在所携的电池耗尽之前的科研任务, 包括拍摄彗星表面的高清图和着陆环境的全景图, 对彗表组分进行原位分析, 测量彗核表面的热学、机械和电学特性等 。 与之相对的则是持续到2015年3月的“长期科研序列”——如果“菲莱”可以接收到足够的阳光以进行充电, 它将与“罗塞塔”一起监测彗星67P/CG在向近日点运行过程中的活性变化, 给出局部和全局相参的信息 。
不幸的是, “菲莱”第一次着陆时并没有顺利锚定在彗核表面, 而是从彗表反弹了两次, 即进行了三次触地 。 “菲莱”最终的着陆地点至今仍未确定, 而且由于最终着陆点不充足的光照条件, “菲莱”在着陆后的短时间内几乎不可能获得支撑其继续工作的电量 。 “菲莱”在2014年11月15日与地球指挥中心失联, 至今仍杳无音信 。 无论如何, “菲莱”第一阶段的科研任务基本完成了, 尽管科学家们指出“菲莱”的钻探器可能没有成功的嵌入彗表取样, 但菲莱已经收获了清晰的彗表图片和可观的实验数据 。 “菲莱”所获得的实验数据目前还在解析中, 《科学》特刊上最新发表的内容全部来自“罗塞塔” 。

三、告诉你彗星的模样

《科学》特刊登选了8篇科研文章, 包括:来自德国马克斯·普朗克太阳系研究所的Holger Sierks和同事所撰写的关于彗核结构及活性的报告, 来自罗马国家天体物理研究所的Fabrizio Capaccioni和同事对彗星表面有机分子种类及含水量的报道, 来自瑞士伯尔尼大学的Nicolas Thomas和同事关于彗表地形多样性的报告, 同样来自伯尔尼大学的Kathrin Altwegg和同事关于彗表同位素比率的报告, 以及Samuel Gulkis, Myrtha H?ssig, Alessandra Rotundi, Hans Nilsson的科研团队分别从冰升华通量, 彗发中水、一氧化碳和二氧化碳的分布, 彗核周围尘埃与气体比率, 水电离电磁层等方面对彗核活性及其动态变化所做的分析报告 。

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