星尘号探测器飞掠彗星

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星尘号探测器是第一个从月球以外的天体采集样本并返回地球的任务,它已成功近距离飞掠威尔德2号彗星。“我们已经飞越了最糟糕的部分,并且仍然与我们的航天器保持联系,”美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)的项目经理汤姆·杜克斯伯里说。

探测器快速穿过彗星的彗发——其尘埃大气层——在距离彗星的固体主体或彗核 240 公里的地方飞过。近距离飞掠记录保持者是欧洲航天局的乔托号探测器,它在 1992 年接近格里格-斯克杰勒鲁普彗星的彗核 200 公里以内。在这次遭遇期间,“星尘号”展开了一个集尘器,其大小和形状大致相当于一个大头网球拍。集尘器很快将被折叠放入一个舱体中,以便返回地球。计划在 2006 年 1 月,这个舱体将与“星尘号”分离,并在犹他州的一个空军试验场着陆。

收集到的尘埃大小从几微米到几百微米不等,被认为是行星从中诞生的漩涡云的一部分。彗星,就像小行星一样,是从未并入行星的行星构造单元。在此后的 46 亿年中,它们在太阳系外围的严寒中沉寂,几乎没有变化。相比之下,地球和其他行星上的物质已经被地质过程彻底改造,抹去了早期形成阶段的记录。


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对于那些在任务控制中心观看“星尘号”飞掠的人来说,没有消息就是好消息。相对于彗星,探测器的移动速度为每秒六公里。屏蔽层——多层碳和陶瓷片——保护太阳能电池板和主体免受碰撞尘埃颗粒的损坏。“星尘号”没有实时发送图像,因此所有科学家和工程师所能做的就是观察无线电载波信号,看看航天器是否在轰击中幸存下来。来自最近距离接近时刻的信号计划在太平洋时间上午 11:44 到达地球,随着时间临近,载波保持稳定。控制室里响起了掌声。“显然,我们已经毫发无损地通过了最近距离接近点,”JPL 的彗星科学家唐纳德·约曼斯说。

在随后的几个小时里,“星尘号”将其数据传回地球,包括一张在约 500 公里外拍摄的图像。图像显示了彗核,直径约五公里,与其他彗星核不同,它似乎是圆形的。在其边缘周围,科学家迄今为止已经数出了五股外流物质喷射。看起来像陨石坑的特征的比例不对,不像是撞击坑。JPL 的成像科学家雷·纽伯恩说,它们可能是由物质流失造成的塌陷坑。哈雷彗星的图像上没有出现这样的特征。“这些照片真的将为我们打开一扇新的窗口,以了解彗星是如何运作的,”华盛顿大学的首席研究员唐·布朗利说。

“星尘号”是 NASA“发现”计划中价格中等的航天器之一,耗资 1.3 亿美元,外加发射火箭和运营成本。它于 1999 年 2 月发射,并在其旅程中,还收集了渗透到行星际空间的星际尘埃。

威尔德2号彗星过去在木星轨道以外运行,但在 1974 年 9 月异常接近这颗巨行星,并被弹射到内太阳系。从那时起,这颗彗星已经五次靠近太阳——相比之下,哈雷彗星超过 100 次。因此,太阳几乎没有机会蒸发或以其他方式改变彗星物质,这使得威尔德2号成为行星起源的特别原始的样本。——乔治·穆瑟,发自加利福尼亚州帕萨迪纳

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