近日,據外媒體報導,歐空局表示,羅塞塔彗星探測器將於9月30日墜毀在67P/楚-格彗星的表面,完成自己的光榮歷史使命,為長達12年的飛行任務畫上圓滿句號。
作為人類發射的第一個彗星探測器,「羅塞塔」取得了哪些探測成果?未來歐空局是否還將繼續發射小行星探測器?
羅塞塔探測器的名字取自古埃及著名的羅塞塔石碑,石碑上面使用了埃及象形文字、埃及通俗文字和古希臘文字記錄的同一段詔書,它的發現為破譯古埃及文字立下了汗馬功勞。歐空局將這個彗星探測器命名為羅塞塔,期望它通過對彗星的探測,破解太陽系形成之謎。
此前,歐空局曾發射喬託探測器拜訪過哈雷彗星,獲取了約1500張哈雷彗星照片,了解到了哈雷彗星的形狀,估算出了它的形成時間和物質成分。受喬託探測器成功的鼓舞,歐空局在上世紀90年代開始研製新的彗星探測器項目,這個雄心勃勃的項目最初打算實現從彗星上採樣返回,但由於預算不足,最終改為環繞彗星和著陸探測,即「羅塞塔」項目。
羅塞塔探測器的名字取自古埃及著名的羅塞塔石碑
另外,歐空局原本計劃是探測Wirtanen彗星,但由於阿里安5運載火箭出現問題,導致「羅塞塔「錯過了相應發射窗口,只好改為探測67P/楚-格彗星。
67P/楚-格彗星的遠日點為5.68個天文單位(1個天文單位約為1.5億公裡),甚至比木星還遠。對於探測外太陽系,採用核能供電是最好的選擇,畢竟木星軌道上的太陽光密度只有地球軌道的約4%,但歐空局頗有聞核色變的無奈,最後使用了太陽能電池來保證探測器的能源需求。
「羅塞塔」兩側各由5塊太陽翼帆板組成,長度為14米,由探測器和菲萊著陸器兩部分組成。羅塞塔的太陽翼帆板在距離地球5.2個天文單位距離的地方仍能產生400瓦的電力,也正是因為這個設計,歐空局的科學家認為它無法連續扛過67P/楚-格彗星遠日點的嚴寒,因此決定在今年9月30日讓其在撞擊彗星後退役。
「羅塞塔」由探測器和菲萊著陸器兩部分組成
67P/楚-格彗星是一顆木星族彗星,所謂木星族彗星是指受到木星引力影響的彗星。木星族彗星是天文學家最感興趣的對象,因為目前偶爾光臨地球的彗星幾乎都來自於木星族彗星,而它們離太陽也太遠,平均壽命不長。所以有人認為,木星族彗星可能是地球上的水甚至是有機分子的重要起源地,而「羅塞塔「的任務之一就是解開這個謎底。
「羅塞塔「發射前,天文學家普遍認為67P/楚-格彗星上擁有大量的「髒雪球」,但降落在67P/楚-格彗星上的菲萊著陸器收集到的灰塵數據顯示,67P/楚-格彗星卻擁有大量的灰塵,這表明不同彗星組成的結構也不同。同時,「羅塞塔「還發現67P/楚-格彗星不但沒有雪球的潔白,相反它非常黑,甚至比我們常見的炭還要黑。
歐空局原本計劃是探測Wirtanen彗星,由於火箭出現問題,導致「羅塞塔「錯過了相應發射窗口
另外,「羅塞塔「發回的照片顯示,67P/楚-格彗星的慧核雖然較小,沒有大的重力和穩定的大氣,卻有類似沙丘的地質結構,其南北半球還有溫度變化。最關鍵的問題是,科學家們曾普遍認為的彗星是地球上水的重要來源,但通過」羅塞塔「的發現,67P/楚-格彗星上水的類型和地球上的水完全不同,這個顛覆性發現具有重大的意義。此外,「羅塞塔」還探測到了彗星揮發的氮分子,這為人類提供了太陽系早期形成的重要線索。
雖然「菲萊」著陸不太順利,但成績斐然。「菲萊」拍攝的彗星表面照片顯示,67P/楚-格彗星表面覆蓋著包括塵埃到巖石在內的各種大小物質,這比科學家想像的要粗糙很多。同時,「菲萊」還探測到了彗星上擁有丙酮、丙醛和甲醛之類的複雜有機物,而這些有機物是孕育生命的必要條件,使得科學家對彗星有了新的認識。
「菲萊」命運坎坷,幾度失聯
雖然「羅塞塔」任務不太圓滿,但它已經取得了很大的成就。按照常規做法,歐空局必然會再接再厲,啟動新的彗星探測項目,以便在彗星探測領域獨佔鰲頭,但歐空局顯然不想這樣做。因為歐空局評估深空探測項目時,考慮更多的不是工程能力的延續性或成為某個領域的領先者,而是探測項目的科學價值。正因為如此,歐空局的彗星探測項目將後繼無「人」。
目前,歐空局已經發射了火星軌道器,即將發射水星探測器,2020年還將發射火星車,以及和美國合作的火星採樣返回合作方案,但卻沒有下一個彗星探測項目的身影。
雖然「羅塞塔」任務不太圓滿,但它已經取得了很大的成就
當然,歐空局探測外太陽系的興趣並沒有消失,目前他們已經啟動了木星冰月探測項目,俄羅斯也參與了進來。木星冰月探測器計劃是對木星的三顆大衛星進行探測,進一步揭開太陽系內天體的真面目。有了「羅塞塔」的成功經驗,歐空局計劃讓木星冰月探測器在飛向木星和進入木星軌道後進行超過25次的引力輔助變軌,使用長度超過100米的超大型太陽翼帆板提供能源,而俄羅斯研製的著陸器將著陸木衛三進行實地探測。
從某種意義上講,木星冰月探測器可以看作是「羅塞塔」的後繼者,它能否站在「羅塞塔」的肩膀上飛得更遠、看得更廣,還需要拭目以待。(松鼠)