罗塞塔号探测器撞向彗星:12年探测之旅终结完成使命

文章作者:lili | 2016-10-01
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天下没有不散的筵席,有些人有些事,都是我们生命中的过客。当那天到来的时候,我们终须挥手道别。也许你的眼中饱含着泪水,但请你记得微笑。因为他们的离去,给你带来的不是悲伤,而是勇气。希望你快乐。欧洲航天局罗赛塔号完成其历史使命,准备撞向彗星。12年的轮回,可谓是功德圆满了。

我们来重新看看罗赛塔号,罗塞塔石碑的发现是古埃及象形文字成功释读的关键,欧洲航天局希望这个仪器也能在太空探测中起到关键性突破的作用。罗塞塔号彗星探测器是欧洲空间局组织的无人太空船计划,格林尼治时间2004年3月2日7时17分(北京时间3月2日15时17分)发射,研究楚留莫夫-格拉希门克彗星 代号为67P。我们来回顾一下他给我带来的图像。

罗塞塔飞船在撞向彗星前传回的图像罗塞塔飞船在撞向彗星前传回的图像

在罗塞塔飞船12年的伟大征程中,一共拍摄并传回11.6万张照片在罗塞塔飞船12年的伟大征程中,一共拍摄并传回11.6万张照片

罗塞塔号着陆区的67P彗星罗塞塔号着陆区的67P彗星

罗塞塔号12年探测之旅终结完成使命罗塞塔号12年探测之旅终结完成使命 

  9月30日,欧洲空间局(ESA)刚刚确认,在11:19:08 UTC(北京时间19:19:08)接收到的信号显示罗塞塔飞船测控信号消失,表明飞船已经着陆到67P彗星表面。由于距离遥远导致的将近40分钟信号延时,实际降落到彗星表明的时间应该是在10:39:10 UTC(北京时间18:39:10)左右。自此,这个历时超过12年的伟大探测任务自此正式宣告结束。

  伟大旅程的终结

  在降落的全过程中,罗塞塔飞船一直处于完全的科学工作状态。在它以大约3公里每小时的速度缓慢下降的过程中,甚至一直到生命的最后一刻,这艘尽责的小小飞船都还在不断向地球发送大量的高清图像和其他探测数据。

  罗塞塔是人类首个围绕彗星运行的探测器,现在终于完成了自己的使命,安安静静地降落到一颗过去两年多来一直陪伴着它的彗星的表面,画面将永远定格在这一瞬间,随着彗星逐渐远去。

  在探测器撞击到彗星表面并最终失去信号之前,罗塞塔飞船仍然向地球传回了它生命中最后时刻采集的图像和数据,其中包括在极近距离上拍摄的彗星表面高清图像。罗塞塔项目就这样,以一种近乎悲壮而又理所当然的方式,在全球各地人们的关注之中画上了终止符。

  彗星是太阳系早期形成的冰冻残留物,科学家们认为它们包含着有关太阳系形成的诸多奥秘。而罗塞塔飞船则是人类首个围绕一颗彗星运行的探测器。它的探测目标67P彗星可能形成于海王星轨道外侧,是少数轨道特征能够比较适合罗塞塔飞船造访的彗星之一。

  在罗塞塔飞船伴随67P彗星飞行的两年多时间里,探测器目睹了彗星逐渐靠近太阳的过程中逐渐从休眠变得活跃的过程。科学家们了解到这颗彗星的详细外观,人们第一次近距离观察到一颗彗星地表喷出的尘埃和气体喷流,彗星表面的高山和坑洞。科学家们注意到这颗彗星的外观像一只鸭子,由明显的两大块物质结合而成。

 勇敢而华丽的谢幕

  欧洲空间局希望这颗探测器能够尽可能产出最多的科学结果,因此在任务行将结束之时,科学家们希望罗塞塔飞船能够再最后为科学做出自己的独特贡献。在规划此次降落之前,科学家们很清楚,罗塞塔飞船并非为着陆而设计,因此它是不太可能会在这样一次着陆中幸存下来的。因而这将成为此次伟大征程的终点。

  尽管罗塞塔探测器上的一部分设备仍然完好,但罗塞塔任务必须结束的命运是无法更改的:随着彗星逐渐远离太阳,罗塞塔飞船能够接收到的太阳光也越来越少,并且随着距离地球越来越远,罗塞塔飞船向地球回传数据的传输速率也变得越来越慢。于是科学家们决定,采用缓慢下降的方式,让罗塞塔在结束自己的任务之前能够尽可能多的获取前所未有的珍贵数据。

  本周四,位于德国达姆斯塔特的欧空局控制中心向罗塞塔飞船发送指令,命令它开始改变原有轨道。变轨之后,罗塞塔飞船开始径直朝着彗星表面下降高度。根据设计,罗塞塔飞船下降速度是非常缓慢的,不到每秒1米,但即便是这样速度下的着陆也将是这艘飞船无法承受的,这是它的最后一次飞行。

  罗塞塔飞船是在2014年8月份抵达67P彗星的,在此之前它已经在茫茫太空中飞行了超过10年时间,追逐着这颗最后将成为它归宿的彗星。在接下来的25个月时间里,这艘飞船一直陪伴着这颗彗星周围,并拍摄传回了超过10万幅图像。所有这些图像与数据都为我们提供了有关彗星活动、结构以及化学成分的前所未有的珍贵资料。罗塞塔甚至还向彗星表面投放了一颗小小的着陆器“菲莱”,时间是在2014年的11月份——这是人类历史上第一次着陆一颗彗星。

  彗星被认为是接近原始状态的太阳系早期残留物,罗塞塔飞船所发回的所有信息对于我们了解45亿年前的太阳系情况都非常重要。罗塞塔飞船飞行主管安德里亚·阿科马佐(Andrea Accomazzo)表示:“我们现在正进入此次探测任务的最后阶段。但罗塞塔飞船所回传的数据资料则将让我们分析数十年。”

  在生命的最后时刻,罗塞塔飞船距离地球约7.2亿公里,在那样遥远的空间,它所能接收到的阳光已经非常微弱。除此之外,它的数据回传速率也已经跌到很低:大约40kbps,就像很久之前我们家里用拨号上网那种网速体验。

  于是我们就有了不同的选择:或者我们可以让飞船进入休眠状态以节约能量,等待它自己能量耗尽,或者我们可以选择一种痛苦但却更有收获的方式:在飞船现在仍然能够进行准确操控的阶段,主动地让罗塞塔号降落到彗星表面,在此过程中尽可能多的获取无价的科学探测数据,并以这样一种勇敢绚丽的方式宣告这一伟大征程的终结。

  欧空局高级科学顾问马克·迈克科恩(Mark McCaughrean)表示:“我们已经带领全世界的人们进行了一趟飞往彗星核心的旅程,反过来,我们也看到全世界的人们将罗塞塔和菲莱探测器的传奇旅程印在了他们的心底。”

  随彗星远去的小小探测器

  随着探测器不断朝着彗星表面下降,科学家们将命令罗塞塔飞船的相机拍摄几个彗星地表深邃坑洞侧壁的高清图像。这样的观测图像将帮助科学家们判断彗星内部的物质与结构成分,其是否如此前的研究中所称的那样是由非常均匀的物质团块聚合在一起形成的。

  奥地利格拉茨空间研究所的马克·本特利(Mark Bentley)指出:“这颗彗星表面存在一些凹凸地形,一些人将其称作‘鸡皮疙瘩’(goose-bumps),还有些人称之为‘恐龙蛋’(dinosaur eggs)。这些块体的直径大约在3米上下,这或许是侵蚀作用下破碎产生的,但也有可能整个彗星就是由类似这种块体聚合而成的。”

  在罗塞塔飞船降落到彗星地表之前,它最后回传的图像中,每像素的分辨率已经低于10厘米,能够看清彗星地表的小石块。所有这些数据和图像都将通过罗塞塔飞船上的高增益天线向地球发送,并由美国宇航局的深空网天线接收,后者是欧洲空间局的合作伙伴。

  参与这一项目的科学家们真的忍心让罗塞塔飞船去执行这样一段明知道是不归路的自杀旅程吗,他们一开始有没有认真考虑过其他方案?用一位名叫马特·泰勒(Matt Taylor)的欧空局科学家的话作为回答:“我们当然考虑过。项目组设想过让罗塞塔飞船进入休眠状态,等待下次当67P彗星再次接近太阳时再让飞船苏醒重新投入工作。”

  但是科学家们对于在那么久之后是否能够让罗塞塔飞船再次苏醒没有把握。他说:“这就像上世纪60年代的那些摇滚乐团,我们不想奉献一场垃圾质量的回归演出。与其那样,还不如现在就活出精彩!”

  永别了,罗塞塔号飞船,天空中又少了一颗小小的探测器,它已经随着那颗再次沉睡的彗星一同远去。

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