"羅塞塔"計劃:有史以來第一個降落在彗核上的人造探測器行動

2020-11-08 歷史脈動

【官方代號】"羅塞塔"計劃

【英文名稱】Rosetta Plan

【媒體稱呼】首項無人探測器登陸彗星任務

【密級】公開

【發起者】歐洲空間局主導、歐洲太空總署、美國宇航局參與

【運作進程】2004年3月2日-2014年9月30日

【目的】無人探測器登陸彗星任務,更好地了解彗星的組成成分

"羅塞塔"探測器

【背景】

天空中不時會出現彗星,這些神秘的傢伙到底是什麼?雖然古代中國的天文學家們就已經洞悉了它的屬性——一種星星,但歐洲人曾經認為彗星是一種大氣現象,沒人能肯定……直到一位名叫蒂谷·布拉赫的丹麥天文學家,發現了彗星實際離地球很遠很遠,比月亮離我們的距離遠多了以後,歐洲人才明白,彗星是一種宇宙天體。

根據天文學家們的研究,彗星形成於太陽系誕生之時,保留有太陽系早期遺留下來的最初物質,因此被稱為「時間膠囊」。

人類已經掌握了彗星的很多知識,但仍有許多尚待發掘,比如,行星是如何形成的?水是如何到達地球的?

這些問題很有價值。但是在地球上研究這種遙遠天體,怎麼都讓人感到隔靴搔癢。好奇心無比強烈的天文學家們將目光朝著地球之外尋找答案。

最先發起近程科學觀測甚至登陸彗星行動的,還是歐洲人。在太空浩如煙海的彗星中,科學家們精心選擇了可行的方案,最終目光落在67P/「丘留莫夫-格拉西緬科」彗星。67P彗星是一顆軌道周期6.45年,自轉周期12.4小時的小型彗星,直徑約4公裡。由蘇聯天文學家克利姆·伊萬諾維奇·丘留莫夫與斯韋特蘭娜·伊萬諾夫娜·格拉西緬科發現。

發現者之一,格拉西緬科像對自己孩子一樣捧著67P彗星模型

67P彗星中間凹陷,兩頭一大一小酷似「大黃鴨」。科學家利用計算機模擬認為,該彗星是由兩顆獨立形成的小型彗星,低速碰撞緩慢合併形成的。

67P彗星

1993年,首項無人探測器登陸彗星任務行動獲得歐洲空間局批准,代號「羅塞塔」計劃。

根據計劃,「羅塞塔」由「羅塞塔」探測器和著陸器"菲萊"(Philae,被中國網友暱稱作「韭菜」)組成,「羅塞塔」要去尋找答案,做到其他太空飛行器沒做到過的一點,環繞一顆彗星運行,並且降落其上。「羅塞塔」和「菲萊」的這段旅途非常漫長,他們要花費10年時間,並且在到達目的地之前,還得克服許多挑戰。

"羅塞塔"任務

「羅塞塔」是首顆長期近距離跟蹤觀測彗星的探測器,重約3噸,攜帶了12種科學儀器,造價13億歐元。

著陸器"菲萊"重量 100公斤重,是一個高約80釐米、直徑100釐米的圓柱體,它將以輕輕滑落的方式到彗星表面,並用一把叉固定自己,以免這個冰疙瘩的弱重力"抓"不住它而滑入太空。

「羅塞塔」的科學器材配置

美國宇航局也積極參與了「羅塞塔」計劃,為「羅塞塔」提供了微波設備「米羅」(MIRO)、離子和電子傳感器(IES)、雙聚焦質譜計(DFMS)、離子和中性分析光譜儀「羅西娜」(ROSINA)。同時,美國航空航天局還為歐空局對「羅塞塔」的通信提供深空網絡支持。

「羅塞塔」需要耗費許多能量才能到達彗星,計劃從地球和火星上飛過,看到了一些美景,還順路獲得一些能量。

經過10多年的研發,一切就緒。

【行動經過】

2004年3月2日,「羅塞塔」計劃啟程。「羅塞塔」宇宙飛船,被發射到夜空之中。

「羅塞塔」面前是一段漫長的旅途,前往遙遠的67P/「丘留莫夫-格拉西緬科」彗星,她將揭開太陽系的奧秘。

67P彗星以高達每小時10萬公裡的速度繞太陽旋轉。

為了追上它的步伐,「羅塞塔」升空後3次飛掠地球,一次飛掠火星和太陽,才正式登程,這樣做是為了藉助地球與火星的引力,加快探測器飛行速度,節省燃料和飛行時間。

踏上準備與67P相會的軌道後,歐空局的任務團隊發布指令,讓「羅塞塔」陷入沉睡,以節省能源。

一路上,「羅塞塔」和「菲萊」在飛行途中去到了一些宇宙飛船從未到過的地方,還順路拜訪了兩顆小行星:

2008年9月,北京奧運會期間,「羅塞塔」以不到800公裡的距離,飛掠了編號「2867號」的小行星「斯特恩斯」(Steins),並且拍了漂亮的照片給地球上的大家觀賞,「斯特恩斯」是一個直徑約5公裡、鑽石形的小天體;

2010年7月,「羅塞塔」以3000公裡的距離飛掠過小行星巨人「司琴星」(Lutetia),直徑約100公裡,這是一塊古老的石頭,表面上還有巨大的環形山。

這僅僅是冒險的開始,由於距離太陽越來越遠,「羅塞塔」很累了,需要休息,她和「菲萊」再次陷入了深沉的夢鄉中,一覺睡了2年7個月12天。

2013年12月10日,歐空局宣布,將在2014年1月把處於休眠狀態的"羅塞塔"探測器喚醒,讓其朝著名為67P的彗星進發,並於2014年11月11日釋放一個著陸器,登上這顆彗星冰封的表面進行取樣分析。

在這段時間裡,工程師排除了威脅這項任務的兩個故障:

"羅塞塔"的4個反作用輪中有2個壞掉了;

另外還有1處小的氦氣洩漏,可能會給對於最終登陸來說非常重要的推進器造成影響。

在解除這些隱患後,任務團隊緊張地等待,任務已籌備了10年之久,即將進入一個關鍵的新階段——當2014年1月20日美國東部時間凌晨5點的鐘聲敲響時,"羅塞塔"能否被如期喚醒。屆時,探測器距離地球大約8億公裡,信號的單程傳遞將需要耗時45分鐘。

在地面控制站的指令下,正休眠在寒冷的太陽系邊緣的「羅塞塔」結束休眠。醒來只是第一關,準時與彗星交匯、探測並發回數據將是更難的挑戰,而我們連彗星表面是混凝土還是棉花糖都不清楚。

「羅塞塔」向地球報了平安。人們大肆慶祝一番,然後「羅塞塔」的團隊馬上開始工作——在她長時間休眠之後為她檢查身體。

天文學家們會得到關於它的表面,以及周圍塵埃和氣體的全部信息。然後地球上的科學家們會把所有信息拼在一起,就像拼圖一樣,以此研究彗星。

但是,"羅塞塔"仍然沒有到達預定位置,還要飛行幾個月,這樣就離彗星越來越近了。

飛向彗星的軌道非常複雜,「羅塞塔」得進行幾次複雜的變軌,她得改變自身速度來和彗星同步,不然就會飛過了。總共需要完成10次變軌,但「羅塞塔」意志堅定,隨著一次一次變軌成功,他們離彗星越來越近了,這是「羅塞塔」見過的最美的景色。

「羅塞塔」激動人心的任務是跟著彗星和它一起圍繞太陽,她會對彗星有個詳細的認識,並且觀察她在越來越暖的情況下是如何變化的,與此同時,「菲萊」會造訪它的表面。

隨著接近彗星,「羅塞塔」意識到,彗星比人們在很遠的地方,用望遠鏡觀測時所預計的,要複雜得多,這看上去像是兩顆彗星黏在了一起。

如果一切順利,"羅塞塔"將開始尋找67P——這顆由巖石和冰構成、直徑約4公裡的彗星用人類肉眼是無法看見的。

2014年8月6日,「羅塞塔」抵達探測目標:67P/「楚留莫夫-格拉希門克」彗星。進入彗星軌道後,「羅塞塔」開始伴隨該彗星繞太陽飛行。

到了11月13日,經過10年之久的旅行,馬不停蹄地跨過3.1億英裡(約5億公裡)後,"羅塞塔"與「菲萊」終於進入67P彗星軌道。一面進行預定任務,一面為著陸器"菲萊"找一個合適的登陸地點——從沒有宇宙飛船嘗試過,在彗星上實現軟著陸。

而且從某種角度看,它的形狀真的很奇怪。

隨著接近彗星,這裡有隕石坑,有峭壁,以及房子大小的石頭,「羅塞塔」花費數周研究彗星地表,向地球發回許多資料,同時著手分析彗星周圍的塵埃和氣體。

地球上的科學家們研究了很久,最終找到了一個最適合「菲萊」降落的地方。

「菲萊」檢查其在彗星著陸所需的一切,最終萬眾矚目的一刻總算來臨了。

2014年12月12日在世界的屏息凝視下,「菲萊」和「羅塞塔」對於分別很不舍,但同時也感到萬分激動。因為這是它們的使命所在。

羅塞塔號釋放菲萊著陸67P彗星

但「菲萊」登陸並不順利,而且很驚險。它預定登陸在「阿吉爾基亞」(Agilkia)地區登陸,但魚叉式著陸裝置未能發揮作用,「菲萊」被反彈起來飛行了2個小時,讓全世界都擔心可能飛離彗星,好在「菲萊」並未飛離,最終在「阿比多斯」(Abydos)地區失去信號。這個地區位於「大黃鴨」形的67P彗星較小的一頭,離預期相差甚遠。本來簡單的登陸,竟然花了7個小時,而且「菲萊」失蹤了!

隨後3天,「菲萊」毫無聲息——事後得知,是電池電力耗盡進入了休眠狀態。

菲萊拍攝的彗星表面

之後,「菲萊」立刻對他的新家發起研究,挖掘樣本,並用搭載的儀器進行分析。任務團隊希望從中獲得新奇的見解,因為彗星基本上保持著自我們的太陽系形成以來的樣子未變,可以說,彗星冰凍著太陽系的童年。

菲萊拍攝的67P彗星上的高山

"這個時間膠囊封存了大約46億年。"歐空局科學主管、顧問馬克·麥考林說。科學家們希望回答的一個關鍵問題是,地球上的水是否源自彗星?

只用了兩天時間,「菲萊」就把所有的實驗全都做完了。

一番辛勤工作後,「菲萊」倍感疲倦,確保他收集到的所有數據,發回「羅塞塔」。當暮色降臨在「菲萊」的新家時,深沉地睡著了。他知道自己的主要工作做得不錯,家裡的那些追逐彗星的英雄們,將會為他取得的成就而倍感榮耀。

2015年6月至7月,67P彗星接近近日點時,「菲萊」曾短暫甦醒並與「羅塞塔」進行了短時間通信。據分析應該是「菲萊」的太陽能電池板獲得了足夠的電力才發生了此次通訊。

"羅塞塔"和"菲萊"將持續發回數據,直至它們的電池耗盡,或者彗星噴出的碎片流給它們的敏感儀器造成不可彌補的損壞。費裡說,"菲萊"的壽命可能只有短短3天,而"羅塞塔"也只能活到2016年年底。

隨著時間的推移,彗星變得越來越引人注目,「羅塞塔」為了看清楚而靠得更近了,但她發現自己身處很多塵埃之中,儘管這不像其祖父「喬託」號(Giotto)多年前,飛速衝向哈雷彗星時般危險。但「羅塞塔」仍有些不知所措以至幾乎迷了路,於是她決定保持安全距離繼續展開工作。

2015年8月,67P彗星經過近日點附近時,表面物質各種噴發

2016年2月19日9點40分,「羅塞塔」探測器意外地拍攝到67P彗星表面爆發現象,這很可能是由於山崩所引起的。「奧西裡斯」廣角相機記錄到彗星表面突然變亮,2個小時之後,記錄到彗核陽光反射的紫外線亮度和噴射灰塵增至6倍。同時,相關設備探測到「羅塞塔」探測器周圍氣體和等離子體分別增至1.5-2.5倍。

此外,「羅塞塔」還記錄到周圍氣體溫度升高至30攝氏度,大約在11點15分,67P彗星出現的灰塵爆,在接下來的3個小時探測到大約200個微粒,相比之下,2月份其它時間平均每天探測到3-10個微粒。泰勒指出,我們認為此次彗星爆發可能是由於表面山崩所引起的,而不是彗星內部出現噴射流。

歐洲航天局「羅塞塔」計劃科學家馬特·泰勒說:「彗星爆發的時間具有較高的不可預測性,因此拍攝到這樣的天文現象純屬幸運。」探測器的各種勘測設備同步觀測提供了彗星表面爆發的最完整數據。

隨著彗星沿著軌道運行,它們距離太陽越來越近時,「羅塞塔」注意到彗星地表發生了變化,許多塵埃從坑內噴湧而出,並且露出冰塊斑駁。即使彗星變得活躍起來,它的地表依舊冰冷,「羅塞塔」測了溫度,大約零下100攝氏度。

而地下的溫度則更低,這麼冷,她不禁擔心起「菲萊」,「菲萊」已經昏睡了幾個月了。甚至不清楚「菲萊」確切的著陸位置,擔心是否有充足的陽光給「菲萊」充電。

2016年6月13日,「菲萊」意外復甦,「羅塞塔」接到了「菲萊」發來的信息。之後「羅塞塔」想和「菲萊」了解更多,無奈通訊信號不好。

同時,「羅塞塔」繼續探索彗星,研究它上面新奇且有趣的事物,並伴隨它進行環繞太陽系之旅。彗星直徑4000米,根據「羅塞塔」受到的引力,她能計算出彗星的質量,重達百億噸。儘管彗星看起來像塊大巖石,但它卻由許多較輕的物質組成,以至於它能浮在水上。

「羅塞塔」收集那些湧入宇宙的氣體和塵埃樣本,以便了解彗星的組成成分。地球上科學家仍然想了解的那個他們認為最為重要的一個問題是:地球上的水是來自於哪裡?有可能來自於幾十年前的彗星和小行星群嗎?

「羅塞塔」驚奇地發現,和地球上的海洋相比,和彗星流出的水蒸氣味道不同,科學家們想這是否驗證了他們關於太陽系演化歷程的猜想。這裡也存在許多其他的氣體,聞起來像是奇怪的臭雞蛋、馬棚和杏仁糖的混合物,「羅塞塔」也收集了成千上萬的塵埃顆粒,大小不一,它們有些很蓬鬆,就像蒲公英的頭部。

當彗星在8月13日到達近日點時,「羅塞塔」激動萬分,在有生之年見證了這一歷史性時刻,「羅塞塔」看到越來越多的氣體和塵埃,從彗星地表流出。地球上的天文學家也在關注著彗星,彗星的尾巴如此之大,超過了1000萬千米。

「羅塞塔」在距離彗核1000多千米處,環繞彗星運行,探索了部分彗尾,在那兒她研究了從太陽逸出的帶電粒子流,對彗星產生的影響。之後隨著他們朝外太陽系運動,彗星的活動也漸趨平緩,之後「羅塞塔」也終於得以再次安全接近彗星。

但是,直到此時,「菲萊」最終的精準位置依舊不能確定,無線電測距數據將其最終落點位置縮小到一片幾十米寬的區域,但用遠距離獲取的低解析度圖像,將許多候選落點篩選掉是很困難的。現在非真實最終落點的其他候選點終於可以通過分析「羅塞塔」拍攝的這張圖像,以及其他技術手段排除掉了。

「羅塞塔」距離結束任務還有1個月的時間,但失去聯繫1年多的「菲萊」仍然沒有出現的跡象,就在都認為只能帶著這個謎團以及遺憾結束這次史詩般的科學探險之時,大自然給了人類最後的機會與驚喜!

2016年9月5日,地面工作人員在研究「羅塞塔」9月2日拍攝的67P彗星近距離高解析度照片時,終於找到「菲萊」!這張照片拍到了「菲萊」著陸器,照片驚人地顯示:「菲萊」被卡在一條黑暗裂縫中。

「羅塞塔」9月2日拍攝的「菲萊」最終落點區域,地面人員在圖片中成功發現了「菲萊」

「羅塞塔」這張距離67P彗星2.7公裡處拍攝的照片解析度達到了驚人的5釐米/像素,足夠看到「菲萊」約1米大小的主體,以及3條展開的「腿」。

9月2日「奧西裡斯」拍攝,當時距離67P彗星2.7公裡,能夠很清晰的辨別出「菲萊」登陸器

這張照片也讓科學家確定了「菲萊」在67P彗星上的精確位置,並弄清了為什麼「菲萊」自2014年11月12日登陸彗星以後,與「羅塞塔」通信一直困難重重。

放大圖片可以看到「菲萊」的主體以及右上露出的一條「腿」

來自「羅塞塔」光譜與紅外遙感系統「奧西裡斯」成像團隊的塞西莉亞·蒂比亞納表示:「雖然『羅塞塔』號只有1個月就要結束使命,但終於能夠拍到「菲萊」讓我們非常開心,而且能夠看到如此驚人的細節。」塞西莉亞也是第一個看到這張照片的人,「奧西裡斯」團隊接收「羅塞塔」發回的圖像時發現了該照片。

得知找到「菲萊」的消息後,歐空局科學家勞倫斯·奧羅爾科非常興奮,他說:「經過數月的工作,我們把「菲萊」最終著陸區域鎖定在了67P彗星上的「阿比多斯」地區,現在我們終於在這裡找到它了。」此前幾個月,勞倫斯一直在歐空局負責協調「菲萊」的搜尋工作,協調光譜與紅外遙感系統、著陸器科學操作、導航中心3個團隊的工作。

「在這場漫長、艱苦的搜尋末尾,我們終於有了驚人的發現。而之前我們認為要這樣永遠失去「菲萊」了,但難以置信的是,我們在最後時刻拍到了它。」歐空局「羅塞塔」任務經理派屈克·馬丁說。

比照放大的圖像標出的「菲萊」各個部分

「羅塞塔」的「奧西裡斯」團隊的首席科學家霍爾格·塞爾克斯稱:「現在著陸器搜尋工作已經完成,我們也為「羅塞塔」登陸67P彗星做好了準備,並期待能夠捕捉到「菲萊」著陸點更近距離的圖像。」「羅塞塔」搜尋「菲萊」拍攝的其他照片將公布。

地球上的科學家們利用她在彗星上的收集數據,取得了驚人的發現,他們發現該彗星表面遠比預料中堅硬,並且它含有多種成分,其中一些複雜分子,正是眾所周知的能夠構築地球生命的組分。

雖然「羅塞塔」並不能看到或聽到「菲萊」,她依然誠實聯繫他以備他能聽到,但是很遺憾,他們似乎不能聯繫上對方,「菲萊」可能再次陷入沉睡,又或許他的無線電裝置壞了。

現在,「羅塞塔」再一次遠離太陽,她所發的電不多了,很快不足以支持她繼續進行研究了。她接受了最後一個雄心勃勃的挑戰——準備追隨「菲萊」的腳步降落在彗星上,在12年半的太空旅行的尾聲,最後近距離對彗星的氣體進行取樣。

「奧西裡斯」廣角相機拍攝於2016年9月29日,距離67P彗星表面約23公裡

「羅塞塔」最後的著陸地點會在彗星頂部一個有趣的地方,一旦著陸彗星後,就再也不能與地球通信了,因為她的設計壓根就不支持著陸。因此,所謂的著陸,實際就是撞擊、毀滅。

在執行這個最後的任務之前,「羅塞塔」發出一條推特,「謝謝你,地球!」

北京時間2016年9月30日這一天凌晨5時左右,「羅塞塔」開始機動向彗星接近,軌道高度19公裡,並拍攝彗星表面照片發回地球。

9時20分,「羅塞塔」拍攝的67P彗星表面的群山,飛行高度16千米

下午14點53分,「羅塞塔」拍攝的67P彗星表面紋理特徵對比照片,拍攝高度8.9公裡

16時37分,位於德國達姆施塔特的歐空局控制中心向「羅塞塔」發送最後指令,微調探測器朝向。

在著陸最後階段,「羅塞塔」相對67P彗星的下降速度降至0.9米/秒,也就是時速3.2千米/時,接近人類步行速度。但即使這樣的速度也是「羅塞塔」無法承受的,畢竟它的設計並不適用於著陸。撞擊過程可能會造成「羅塞塔」輕微反彈與再次跌落,扭曲其兩翼14米長的太陽能帆板,損壞儀器設備,但不會再被反彈回軌道上。「羅塞塔」機載系統也在著陸時被關閉,不會再運行。

黃色橢圓區域為著陸點,範圍700*500米,右側紅色圓圈區域為「德爾·埃爾·麥迪納」天坑

這次著陸也是「羅塞塔」最後一次低空飛掠探測67P彗星表面,科學家希望「羅塞塔」在最後著陸時刻能夠拍攝到著陸點「馬特地區」附近天坑的內部結構,該地區位於啞鈴狀的67P彗星較小一側,擁有數個直徑超100米、深約50至60米的大型天坑,這些天坑內部可能隱藏有67P彗星誕生初期的秘密。

在67P彗星接近太陽時,這些天坑會變得活躍,向外噴射出塵埃與氣體。此前科學家發現這些天坑的坑壁上有很多寬約1米的疙瘩狀有趣結構,並認為這些結構早在太陽系早期67P彗星形成之初就已存在。

「羅塞塔」著陸前不到兩小時拍攝的67P彗星驚人表面,拍攝高度5.8公裡

「馬特地區」一個直徑約130米,被非正式命名為「德爾·埃爾-麥迪納」的深邃天坑是「羅塞塔」著陸前重點拍攝的目標,可獲取該天坑在內附近地區極高解析度的圖像。

「羅塞塔」著陸前,在距離彗星表面1.2千米處拍攝的天坑內部

下降最後階段近距離獲取的彗星表面氣體與塵埃、離子數據是之前無法得到的。在著陸前最後時刻,「羅塞塔」持續向地面發回67P彗星的探測數據,並傳回了數張高解析度圖像。

「羅塞塔」向地球傳回的最後一張照片,當時飛行高度只有51米,能夠看清彗星表面的小石塊

「羅塞塔」將在彗星上空20米處點火,把旋轉速度降到零,然後墜毀在彗星表面。由於彗星的引力很小,這個墜落過程將會很慢,和人類行走的速度差不多,但這個速度足以讓「羅塞塔」墜毀了,而墜落的過程也將是「羅塞塔」最後一次收集數據的機會。即使「羅塞塔」在墜落時沒有遭到破壞,落到彗星表面之後,它也得不到足夠的陽光,因此功能無法正常運行。失去了能量供應之後,「羅塞塔」就永遠也無法向地球傳輸數據了。

藝術家筆下的「羅塞塔」的最後時刻

18時39分,「羅塞塔」成功著陸67P彗星,著陸點在「德爾·埃爾-麥迪納」天坑附近。

19時19分,「羅塞塔」發回的信號消失。歐空局確認「羅塞塔」已成功著陸67P彗星表面,12年的太空「追星」探測使命結束。

「這就是『羅塞塔』的結局。」馬克·麥考林說道,「這是一個令人傷感的時刻。這是一次偉大的任務,一次偉大的團隊合作。」

從此,「羅塞塔」和「菲萊」長眠於彗星。

再見,「羅塞塔」。

12年太空任務期間,「羅塞塔」一共拍攝了11.6萬張照片

【後續】

「羅塞塔」有一些振奮人心的發現,她在彗星表面發現了大量的水冰,並且觀察了冰層在變天陽光的加熱下,升華為氣體再逃逸到太空的過程,而新的冰塊又在每個夜晚重新凝結而成。

除了水,「羅塞塔」在分析彗星大氣時,還發現了大量其他的分子,其中包括大量的氧,這麼高的氧含量讓科學家們十分驚訝,他們認為大部分的氧,早就與其他的原子反應掉了。

但可能自46億年前彗星誕生時起,氧分子就一直困在冰中,令科學家們感到興奮的是,這一發現將揭示太陽系的歷史。

通過仔細觀察「羅塞塔」拍攝的照片,他們還搞清楚了彗星的形狀為什麼如此古怪,它很可能是因為幾十億年前,兩顆小彗星慢慢碰撞形成的。

科學家們也一直很好奇,彗星的內部結構是什麼樣的?為了弄清這一點,他們研究了「羅塞塔」和「菲萊」,穿越彗星傳送給彼此的無線電信號,他們還測量了在「羅塞塔」環繞彗星時,受到彗星對其微弱的引力,它的內部是由塵埃和冰粒鬆散的混合物構成的。實際上,這顆彗星堅硬的外殼下藏著鬆軟的心。

科學家們也開始明白,彗星是由行星形成後的殘渣構成的,都是些塵埃和冰凍的物質,因而它們含有太陽系誕生時留存下的一些保存最完整的最古老物質。

「羅塞塔」甚至還有更卓越的發現,她發現了地球生命起源的重要成分,可能正是彗星在地球幼年時,用這些重要的原料,在地球上播撒了生命的種子。

科學家們必然要花上幾十年,忙著分析「羅塞塔」的發現,她的任務取得了巨大的成功,經過長時間的搜索,她甚至最終找到了「菲萊」最後抵達的地方,「菲萊」沉睡於彗星上的一個黑暗角落裡。

「羅塞塔」著陸後,控制中心只有微弱歡呼與簡單握手祝賀,大家慶祝任務的終結,也對「羅塞塔」的離去依依不捨。從上世紀90年代提出探測計劃至今,一些在現場的科學家已在「羅塞塔」項目上花費了30年的心血。

「羅塞塔」團隊

歐空局任務經理派屈克·馬丁說:「我終於可以宣布「羅塞塔」向67P彗星的歷史性著陸取得圓滿成功。告別「羅塞塔」,它已經非常出色地完成了所有科學工作。」

歐空局項目科學家馬特·泰勒稱,即使讓「羅塞塔」進入休眠狀態,也無法保證在67P彗星重新回歸近日點時,它能夠再甦醒過來。

「羅塞塔」抵達67P彗星兩年來所得到的科學數據,足夠科學家忙碌數十年。

與此同時,美國國家航空航天局也計劃在2019-2021年執行一項任務:派遣一個機器人飛船,用套索套住一個小行星並將它拉近月球,以便在月球上進行太空行走的太空人能夠對它開展一番探索。

「羅塞塔」和67P彗星正朝著木星方向前進,距離太陽越來越遙遠,太陽能電池板提供的電力越來越少

【關聯性】

「羅塞塔」計劃屬於太空探索行動,自身不屬於任何行動計劃,也沒有任何子行動。

但是,正如前文所說,「羅塞塔」計劃與另外幾個計劃具有比較類似又各具特色的設計:

「深度撞擊」計劃:"羅塞塔"計劃與2005年美國國家航空航天局的"深度撞擊"任務不同。"深度撞擊"號向「坦普爾」1號彗星發射了一顆銅質射彈,激起一縷塵埃供科學家研究,而"羅塞塔"將與67P彗星伴飛,並發送一個桶般大小的著陸器到彗星上收集並分析樣品。

「羅塞塔」

【影響】

「羅塞塔」計劃對人類的影響主要在於科學研究。但是鑑於數據處理結果仍然需要大量時間,其核心影響一時半會兒無法擺在桌面。但即便如此,在「羅塞塔」發回的數據很多已經讓人類的知識有了更加清晰的認識——

1、「羅塞塔」的探測結果表明該彗星噴射出的水汽中氘(氫同位素,原子核多一個中子)含量比地球水體更高,這與1980年代歐空局「喬託」號探測哈雷彗星的結果相符,這讓地球上的水來自彗星的推論存疑。「羅塞塔」發現67P彗星上含有與地球不同的水。67P向外噴射的氣體很多都是水汽。但「羅塞塔」發現,相比地球水體,這些水體中氘的含量更高(氘是氫的同位素,其原子核中多了一個中子)。

「羅塞塔」發現的16種化合物中有水、一氧化碳和甲烷,卻不包括二氧化碳和氨。二氧化碳是彗星冰的主要成分之一,氨則是含氮化合物的原材料。研究人員本以為彗星表面塵埃中肯定會存在這兩種分子,卻沒有發現,原因可能是在「菲萊」著陸的地區二氧化碳和氨早已蒸發。

此前科學家們一直認為彗星有可能是地球上最早水體的來源之一,當彗星撞擊地球時就會為地球帶來水體。但「羅塞塔」的發現顯然讓這個問題變得複雜化了。那麼關於地球上水的起源是否還存在著其他的可能性呢?我們顯然需要更多的探索。

2、關於地球起源,「羅塞塔」飛船發現彗星67P沒有磁場。藉助「羅塞塔」和菲萊著陸器採集的數據,科學家們將能夠排除一部分有關我們地球形成機制的候選理論。歐空局對比了「羅塞塔」和菲萊著陸器在同一時間利用磁強計採集的磁場測量數據。數據顯示67P彗星不存在自身磁場。這一結果不支持一項關於行星形成機制的理論,該理論認為磁場幫助將彗星物質聚集到一起,並最終成為構建原始行星的基本材料。

3、地球生命是怎麼來的?有一種理論認為,是墜落到地球上的彗星帶來了一些「生命基石」,這些物質在地球原始環境中互相作用,最終產生了生命。「羅塞塔」為這一假說提供了新的證據。

「菲萊」著陸器發現67P彗星上存在有機物質,其中包括一些此前從未在彗星上被探測到過的有機物成分。這是一項令人興奮的發現,因為地球上所有生命都是由有機分子構成的,科學家們想要了解地球上最早的有機物質是否有可能是由彗星運送過來的。通過對類似67P這樣彗星的研究,科學家們有望進一步加深對這一問題的理解。

它發現,67P周圍稀薄的氣體中存在甘氨酸和磷元素。甘氨酸是一種胺基酸,而胺基酸在生物中發揮重要作用,被認為是「生命基石」。磷元素也廣泛存在於脫氧核糖核酸(DNA)和細胞膜等處,有重要的生理作用。

4、「羅塞塔」發現67P彗星的地表處於時刻的變化之中。隨著67P彗星逐漸接近太陽,「羅塞塔」團隊開始觀測到壯觀的彗核活動現象。這是科學家們首次有能力近距離實地觀察彗星上的水冰是如何變為水汽的。高解析度圖像顯示彗星噴射的大量氣體和塵埃雲團都來自彗星表面巨大的塌陷空洞和懸崖崩塌過程,這也解釋了為何彗核表面會如此千瘡百孔。

5、「羅塞塔」觀測結果顯示67P上並沒有磁場,這或許會讓科學家重新認識太陽系構成。此前發現的月球巖石樣本以及隕石上都探測到較強的磁場,而67P上竟然沒有探測到一點磁場的跡象,這讓人驚訝。此前有觀點認為,如果彗星上有磁場,或許能解釋其構成物質在太陽系形成初期如何聚集到一起,這次在目標彗星上的新發現則顯示上述觀點可能並不成立。

此外,「羅塞塔」在67P彗星周圍發現了氮分子與大量氧分子,並探測到甘氨酸(組成蛋白質的胺基酸中的一種)、甲胺、乙胺等許多有機分子以及磷(構成DNA和細胞膜的關鍵化學元素),它們從太陽系誕生初期就被保存在67P彗核中,證實彗星在送遞生命起源分子過程中起了關鍵作用。但乙醯胺、異氰酸甲酯、丙醛和丙酮這4種有機化合物是首次發現。

「羅塞塔」探測器還首次在67P的彗核周圍氣體中探測到氧分子,這將幫助人類更好地理解太陽系的形成過程。彗核釋放出的氣體蒸發物又稱彗發,主要由水、一氧化碳和二氧化碳組成。儘管科學家曾證明木星和土星上存在氧,但它此前從未在彗星上被發現。在「羅塞塔」環繞67P共同飛行的過程中,彗發中的氧分子和水分子的比例一直保持穩定,並未因彗星與太陽之間距離縮短或探測器軌道變化等原因發生變化。鑑於彗發中氧分子的高含量和其與水分子比例的長期穩定,研究人員認為,彗星上的氧和水一樣來自彗核,而且氧是在彗星形成初期就已融進了彗核。

「羅塞塔」最後時刻拍攝的彗星噴射現象

【評論】

「羅塞塔」計劃使67P彗星成為有史以來第一個有人造探測器降落在彗核上的彗星,耗資16億美元。

"這是以前從未有人做過的。""羅塞塔"負責人保羅·費裡說,儘管美國國家航空航天局曾於2001年成功登陸過一顆小行星,但從本質上來說,小行星是一塊石頭,而彗星是一個骯髒的雪球,對於探測器而言,彗星的環境更加動蕩,因為它們不斷地釋放出塵埃和氣體,可能會損壞太空飛行器。

2014年「羅塞塔」釋放「菲萊」成功登陸彗核,時任歐航局局長讓-雅克·多爾丹說,「我們雄心勃勃的『羅塞塔』任務已在歷史書上佔據一席之地」。確實,這一彗星探測項目的成果刷新了人類對彗星的認識。


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【代號說明】

「羅塞塔」,這個代號表面不簡單,內在更沒有表面那麼單純。

按照一般認識,歐洲發起的計劃,歐洲人當然具有冠名權。但是,雖然沒有確切信息證實,但本行動計劃代號的制定至少有美國人參與。

我們先了解一下「羅塞塔」。

「羅塞塔」是一塊花崗閃長巖石碑的名字,據傳製作於西元前196年,原本是一塊刻有古埃及法老託勒密5世(Ptolemy V)詔書的石碑,用古希臘文、古埃及象形文聖書體和俗體文世俗體3種文字刻了同樣的內容。其中:

象形文字用於書寫宗教文本和重要文件;

俗體文是一般人用的文字,用於記錄日常生活;

希臘文是當時埃及統治者使用的語言。

這樣,用3種文字書寫之後,埃及的祭司、政府官員和統治者以及普通民眾都能讀懂它的內容。因此,在這塊石碑上,考古學家能從希臘文理解埃及象形文字的意思,得以讓後世明白許多古埃及文字的真正意思——當然,這些完全是歐洲人的說法,真假及事實真相如何?或者是否是造假?目前尚不易給出最終答案——姑且認為這一切可信。

「羅塞塔」石碑最早是在1799年時由法軍上尉皮埃爾·弗朗西斯·扎維耶·布夏賀在一個埃及港灣城市「羅塞塔」(今日稱為el-Rashid)發現,但在英法兩國的戰爭之中輾轉到英國手中,自1802年起保存於大英博物館中並公開展示。

「羅塞塔」是讓近代人類能夠破解古埃及文字意思的一個關鍵考古發現,近代考古學家通過對照各語言版本內容,解讀出失傳千餘年的埃及象形文,成為研究古埃及歷史的裡程碑。

「羅塞塔」石碑破解埃及象形文這種如謎題般的事物之起始點,「羅塞塔」石碑也被用來暗喻要解決一個謎題或困難事物的關鍵線索或工具。由此,也就可以理解歐洲太空總署將太空探測器命名為「羅塞塔」的初衷,就是透過此計劃,將會破解太陽系起源與演化的秘密,以及彗星在行星形成過程中所扮演的角色等諸多謎團,是天文研究上的關鍵突破。科學家希望此次探測也能打開一扇解讀宇宙起源的"時空之門",所以取名"羅塞塔"。

「羅塞塔」石碑

而「羅塞塔」的著陸器「菲萊」以發現「羅塞塔」石碑的尼羅河小島——「菲萊」命名。

「菲萊」是一座位於尼羅河中的島嶼,也是埃及南部一個有古埃及神廟建築群的地方。

「菲萊」神廟

「菲萊神廟」(Philae temple),位於埃及亞斯文,修建在亞斯文城南尼羅河中的菲萊島上,供奉的是愛神「伊西斯」(ISIS),以石雕及石壁浮雕上的神話故事聞名於世,是保存古埃及宗教最久的地方。

「菲萊神廟」石雕及石壁浮雕

特別留意的是,「伊西斯」神是古埃及神話中的太陽神「荷魯斯」(Horus)的生母,「荷魯斯」就是共濟會(Freemason)慣用標記「全視之眼」(All-seeing Eye)的來源,就是「荷魯斯」的意思。

上左數第3個是「荷魯斯」。第4個是「伊西斯」,下2是「奧西裡斯」

「菲萊」登錄彗星及在中東掘起的「伊斯蘭國」(ISIS),是否共濟會與其世界各地會員暗中溝通的密碼?是否代表終有一日,「伊西斯」產下「荷魯斯」成為共濟會所相信的敵基督降生,統治全人類的可怕計劃?

共濟會的「全視之眼」

「菲萊」登陸器象徵「荷魯斯」降世

美國太空總署、美國航空航天局曾於過去數十年至今的太空計劃中以古希臘、古羅馬的神話人物命名,原因是控制美國政府的幕後影子政府——共濟會以此為象徵他們的計劃獲得古希臘、古羅馬的神話中的假神祝福及得著神話中記載的力量。而且共濟會是一個集迷信及神秘主義的組織,他們的進一步目的是藉助所謂神話人物的力量去完成他們的計劃,包括建立「新世界秩序」(New World Order),而且他們亦要成就撒旦敵基督的計劃,統治全人類。

因此,神話的記載對共濟會來說可謂別具深層意義,我們不難發現美國航空航天局的多個外太空計劃都有神話人物的名稱命名,如:

美國系列登月計劃以「阿波羅」(Apollo)命名( );

美國第一個載人太空計劃——「泰坦」計劃(Titan,也譯作「大力神」、「擎天神」),所用的火箭為「大力神」,是古羅馬的「墨丘利」(Mercuy,也譯作「信使」、「速度之神」),即是今天水星的英文名稱;

同時,「泰坦」,是希臘神話中巨人的意思。

藝術家筆下的「羅塞塔」的最終歸宿


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