飛船經過10年飛行,追上距地球4.3億公里的彗星,它看到了什麼?

長久以來,科學家們一直期待著能夠利用探測飛船近距離觀測彗星,在1986年的時候,這一願望終于得以實現,在這一年裡,著名的哈雷彗星如期而至,人類趁此機會發射了多艘探測飛船對其進行了近距離觀測,其中包括了歐空局的「喬托號」(Giotto),前蘇聯的「韋加一號」(Vega 1)和「韋加二號」(Vega 2)。

然而此次對哈雷彗星的觀測並沒有完全解開有關彗星的種種謎題,于是就有了後來的「羅塞塔號」(Rosetta)。這艘探測飛船來自歐空局,重約3噸,裝備了一對長約14米的太陽能電池陣列,其攜帶的科學探測儀器可以精確地分析彗星的地形、成分、磁場、引力等等特徵。

2004年3月2日,「羅塞塔號」發射升空,在此之後,它沿著一條複雜的運行軌道多次飛掠地球和火星(這樣可以得到引力助推,從而節約燃料),順便還「訪問」了兩顆小行星(分別是「2867 Steins」和「21 Lutetia」)。

到了2014年8月6日,也就是10年之後,「羅塞塔號」終于追上了一顆距地球4.3億公里的彗星——「67P/楚留莫夫-格拉希門克」彗星(67P/Churyumov-Gerasimenko),而這顆彗星正是它的探測目標,為了方便描述,下文我們將其稱為「67P」。

這艘探測飛船經過10年飛行,成功追上4.3億公里外的彗星,它看到了什麼?

上圖為「羅塞塔號」看到的「67P」(根據真實影像後期合成),這顆彗星主要由兩個部分組成,中間有一個狹窄的柱狀連接結構,測量資料顯示,「67P」較大的一部分的尺寸約為4.1 x 3.3 x 1.8(公里),較小的一部分的尺寸約為2.6 x 2.3 x 1.8(公里),其自轉週期約為12.4小時。

值得注意的是,「羅塞塔號」還攜帶了一個名為「菲萊號」(Philae)的著陸器,其任務目標就是實現在彗星上的軟著陸,並在彗星表面進行實地研究。

協調世界時2014年11月12日8點35分,「菲萊號」著陸器與母船分離,隨後以大約1米/秒的相對速度接近「67P」,並于16點03分首次接觸這顆彗星的表面,然而由于其自身的兩個用于固定的「魚叉」沒有成功發射,「菲萊號」意外地發生了兩次反彈,直到17點33分才在彗星表面完全靜止下來。

這次意外讓「菲萊號」沒有按照預定計劃在陽光充足的區域著陸,從而導致了它無法接收到足夠的太陽能,在這種情況下,其電量就無法得到有效地補充,因此「菲萊號」在匆匆分析了彗星表面環境並傳回資料之後,就進入了休眠狀態。

上圖為「菲萊號」傳回的影像,大家可以感受一下彗星表面到底是什麼樣子(不得不說,還是我們地球好啊),順便解釋一下,影像中的飛舞的亮點主要是陽光下的塵埃物質。

人們原本以為,隨著「67P」相對于太陽的運動,「菲萊號」遲早會得到充足的陽光,進而蘇醒過來,然而這樣的事情並沒有發生,實際上,在2015年6月13日至7月9日之間,「菲萊號」只是非常短暫地與「羅塞塔號」建立過幾次聯繫,隨後就一直「長眠不醒」。

失去「菲萊號」之後,孤單的「羅塞塔號」繼續進行對「67P」進行探測。

(以上三張圖均為「羅塞塔號」拍攝到的彗星表面)

2015年8月13日,「羅塞塔號」跟隨「67P」一起運行到了其軌道的近日點,而這也就意味著,在接下來的時間裡,它所接收到的太陽能將會不斷減少,其電量也會逐漸耗盡。

2016年9月2日,「羅塞塔號」終于在彗星表面發現了「菲萊號」的身影,原來它正好掉進了一個懸崖的縫隙之中(如下圖所示)。

而在這個時候,「羅塞塔號」自身的電量也已經所剩無幾,在經過綜合考量之後,人們最終決定引導這艘探測飛船在「67P」表面硬著陸,換句話來講就是,讓它直接撞擊這顆彗星。

9月30日,「羅塞塔號」的電量已經基本消耗殆盡,按照計畫,它最後一次啟動了自身的推進器,隨後向著「67P」的表面飛去。

在兩年多的觀測時間裡,「羅塞塔號」傳回了大量寶貴的科學資料,説明人類全方位地了解到了有關彗星的各種資訊,極大地提升了人類對彗星的認知,在完成了自己的使命之後,「羅塞塔號」最終與「菲萊號」一起長眠在顆彗星上,成為了人類留在太空深處的印記。

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