人类首次取回彗星尘埃 美星尘号创纪录

左上图:“星尘号”返回舱进入大气层模拟图

右上图:“星尘号”返回舱主制动伞打开模拟图

左中图:成功着陆后的“星尘号”返回舱。

左下图:当地时间15日凌晨,工作人员立即抬走装有珍贵彗星样本的“星尘”号返回舱。

(图片来源:美国宇航局网站)

 

   美国宇航局“星尘号”探测器的返回舱1月15日在犹他州沙漠中成功着陆 。这是人类太空探测史上第一次获取彗星物质和星际尘埃样品。

  为了获取这些彗星物质和星际尘埃样品,“星尘号”探测器在历时七年的飞行中共飞越了48亿公里的路程。此项飞行计划共耗资2.12亿美元。

  星期天(1月15日)早上,装有被科学界视为“无价之宝”的“星尘号”探测器返回舱与探测器成功分离并自主飞向地球。莫斯科时间13时左右(北京时间18时),返回舱在距离地面125公里的高度上进入地球大气层。此时返回舱的飞行速度为每小时约为46440公里,这再次创造出了人类研发的宇宙探测器在返回地球时飞行速度的新纪录。此前,这样的纪录是由“阿波罗-10”号指挥舱在1996年5月返回时创造的。

  在距离地面约32公里的高度上,返回舱的制动伞打开。莫斯科时间13时5分(北京时间18时5分),在距离地面约3公里的高度,返回舱的主制动伞打开,“星尘号”探测器的返回舱在犹他州一个训练场成功完成了软着陆。

  据专家们称,在此之前,只有前苏联的月球探测器和美国宇航员从月球上采集到固体的外星物质并带回地球,而在月球轨道之外,这样的样品收集任务还从未有过。美国宇航局的专用飞机对“星尘号”返回舱的着陆工程进行了全程监控。由于返回舱在进入大气后在身后的夜空中留有明亮的光痕,因此,在美国几个州的领土上都能看到返回舱着陆前的壮观景象。在地面,已经有数支搜寻分队做好迎接“星尘号”返回舱回家。

  科学家们希望,本次收集的彗星物质不仅能帮助他们认为彗星的构成,还能为他们研究太阳系的历史提供物质依据。据“星尘号”任务的资深观察员道恩-布朗里表示:“最近数十年,人类开发的宇宙探测器已经多次近距离掠过彗星,这无疑将为我们提供最有价值的彗星资料”。另外,据与英国科学家们共同参与“星尘号”项目的西蒙-格林博士表示:“‘星尘号’所收集的彗星样品将帮助科学家们更多地了解人类尚未认识清楚的宇宙历史”。

  西蒙-格林还解释称:“彗星基本上全由冰构成,它们自诞生之是起就非常寒冷。这有利于保护它们的构成物质遭受任何热源的侵蚀,换句话说,彗星的构成物质自其产生之日起就相对稳定。可以这样说,‘星尘号’返回舱的成功着陆,就好像让我们得到了一个记录着45亿年前宇宙信息的‘时间舱’”。

7年之旅 行程近40亿公里

    1999年2月发射的美国星尘号探测器于2004年1月飞抵怀尔德2彗星,探测器上伸出的一个网球拍形状的设备采集了彗星尘埃及气体样本。这些样本可为宇宙形成和地球生命起源研究提供重要线索。

    彗星探测一直是科学家研究了解太阳系、行星和生命起源的重要途径。但由于技术限制,科学家直到近年来才开始拿到彗星成分的一手资料。2005年7月的“深度撞击”计划让美国宇航局获得了彗星内部的图片,而星尘项目是人类第一次用航天器对彗星进行取样研究。美国宇航局曾将该项目形容为“将彗星带回地球”。

  开始于1999年的星尘项目总投资约1.68亿美元(不包括飞船发射费用),其中约1.28亿美元用于星尘号飞船的研发,其余用于项目控制。整个项目由美宇航局下属的喷气推进实验室负责。

  带回彗星物质粒子

  自1999年2月7日发射后,星尘号飞船飞行了近40亿公里,为了和彗星“维尔特二号”接近,它绕太阳飞行了三圈。2004年1月,飞船绕太阳飞行第二圈时,与彗星轨道交会并飞到距彗核240公里处。在这次“碰面”中,飞船不仅用其搭载的仪器初步分析了彗星物质,还用特殊的尘埃采集器捕获了彗星物质粒子。

  此外,飞船还捕获了由人马座星云喷发到太阳系内的星际尘埃粒子。科学家认为,这些星际尘埃粒子很可能保留了太阳系诞生之前宇宙构成的信息。因此,科学家将飞船的旅程比作“穿越太阳系45亿年历史的飞行”。