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羅塞塔,醒來吧!

2014年1月20日

2014年1月20日,太空深處敲響鬧鐘,把宇宙探測器羅塞塔從休眠中喚醒。假如一切進展順利,今年11月,羅塞塔將會大顯身手:登陸彗星。

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Rosetta Satellit
羅塞塔的目標是67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星--宇宙中的冷凍箱圖片來源: ESA–C. Carreau/ATG medialab

(德國之聲中文網)羅塞塔是歐洲航天局發射的彗星探測器,已在太空"沉睡"了31個月,也就是所有機載系統都為節省能量而停止運行了957天。原因是在這31個月裡,羅塞塔的飛行軌道與太陽相隔太遠,得不到足夠的陽光充電。不過現在,羅塞塔又重新回到太陽的"懷抱",而且也飛到離地球足夠近、可以向地球人打招呼的地方。

羅塞塔上的鬧鐘定在2014年1月20日格林威治時間上午十點。鬧鐘一響,這個探測器也會像人或者動物睡過一大覺以後一樣,醒來後還得過一陣子,才會徹底"清醒"過來。

親愛的太陽,早上好!

羅塞塔先得啟動機載計算機,然後得"眨眨眼睛"、"摸摸上下",看五官是否齊全,功能是否無恙,腿腳是否靈活,然後伸伸腿、彎彎腰、展展臂,也就是展開那太陽能電池板。為了在寒冷的太空暖暖身子,羅塞塔得像向日葵一樣,把太陽能電池板調轉到太陽方向,給自己充電,給自己將臨的重大任務充足電。

不過羅塞塔要做的第一件事,是通過無線電波,向地球發出問候,簡短告知一下自己醒了,一切都好。可是這聲招呼,下午大約17點30分時才會抵達8.07億公里以外的地球。假如一切順利,德國達姆施塔特的歐洲航天控制中心將會掌聲爆發。這時的德國本地時間是18點30分。

幾十年來參與研發、建造羅塞塔彗星探測器以及參與控制其飛行項目的科學家們,將會緊張地跟蹤關注羅塞塔的蘇醒過程,因為羅塞塔項目屬於耗時最長、最複雜的航天項目之一。20多年前,歐洲航天局做出建造彗星探測器的決定;大約10年前,即2004年3月2日,一枚阿麗亞娜5G+火箭將羅塞塔送入太空;2014年11月,將是這一航天任務的高潮:經過71億公里的"長途跋涉"之後,羅塞塔將發射一個名為"菲萊"的微型實驗室,讓其登陸67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星。

Rosetta Satellit Test
羅塞塔需要很多能量,因而其太陽能電池板也相應地巨大圖片來源: ESA–A. Van der Geest

別在冰上打滑!

牽頭研發菲萊這個首個彗星登陸器的,是德國航空航天中心(DLR)。菲萊將借助兩個鏢槍,把彗星拉近自己,然後伸出三條腿落地。每條腿上都配有可以鑽到冰裡的特製螺絲。不過,研究人員並不確定,鏢槍和螺絲是否能"抓住"彗星,因為人們迄今還從來沒有實際進行過這樣的登陸。

而且,這顆天體的引力,也吸引不住100公斤重的登陸器。彗星本身只有3到5公里的直徑,因此幾乎沒有什麼引力。這顆彗星,或者更確切地說是彗核,主要是由骯髒的冰雪組成的,可能會非常硬。但對這一點,研究人員也心中無數。

來自宇宙深處的旅行者

菲萊成功登陸後,或許可以揭開一些宇宙是怎樣形成的秘密,因為菲萊登陸的彗星,是不久前才來到地球人可及的地方的。

67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星源自所謂的柯伊伯帶--我們的太陽系中海王星以外的遙遠地帶。那一帶漫遊著無數冰塊。偶爾會有哪一塊"離隊出走",奔向太陽,就像現在這顆彗星這樣,其運行軌道偏向了木星,1969年被天文學家克裡姆‧楚留莫夫和斯維特拉娜‧格拉希門克發現。

Rosetta und Philae Satelliten
羅塞塔與彗星相會後,將會放出菲萊登陸器圖片來源: ESA–J. Huart, 2013

尋找有機物質

人類還從來不知道這樣的彗星(彗核)究竟是由什麼組成的。菲萊將首次在彗星上用鑽頭采樣,檢查其化學成分。研究人員尤其對有機物質如氨基酸或原子的排列很感興趣。他們希望能由此得到一些有關生命起源的認識,因為彗星被視為宇宙的冷凍箱,冷藏著46億年前太陽系生成時的所謂原始物質。

為了分析彗核物質,菲萊上裝載了10種分析儀器,其中包括用來分析化學成分的X射線光譜儀以及可以"洞察"到彗核深處的音響、光、電磁波測量儀。

即便登陸行動失敗,羅塞塔的10年之旅也並非徒勞。這個探測器在途中經歷了不少有趣見聞,並向地球發回了大量圖片和數據,如:2007年2月路過火星;一年半後與直徑4.6公里的小行星"斯坦斯"擦肩而過,兩者相隔僅800公里;2010年7月,飛掠直徑100多公里的小行星"魯特西亞"(又名司琴星),兩者相隔不到3000公里。除高精度圖片外,羅塞塔也向地球發回了有關兩顆小行星飛行軌道的精確數據。

Bildergalerie ESA Projekt 3013
菲萊的任務是用鑽頭取樣,分析尋找氨基酸圖片來源: ESA/AOES Medialab

作者:Fabian Schmidt 編譯:施彥

責編:苗子