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  • 一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    欧洲航天局的科学家们正致力于一项新的“快速”任务,让从未出现过的原始状态下的彗星的第一个探测点靠近太阳。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    一张十六世纪的插图里:蒙特祖马望着彗星。

    而欧洲航天局制定了一个与众不同的计划。

    追溯到1978年,从首次彗星任务到现在,非常多的航天机构已经制造了不下十个彗星探测点,这其中就包括一个集合点和着陆点。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    但是,此前从未有一项任务试图在彗星靠近太阳的第一个骤然下降点时去观察它,自彗星的表面在45亿年前的太阳系黎明时形成开始,它的表层从未得到加热,而此时它的表面也几乎没有任何变化。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    一个被批准的叫“彗星拦截者”的任务,也别具一格,因为它名副其实,

    探测器并不是简单地飞跃某个定点,它将会分裂成四个部分,每一个部分都会以一种轻微不同的轨迹快速越过彗星。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    四分之三的部件都是极小的仪器集装,将从不同的角度捕捉到彗星。允许科学家们以地球为基,不仅是对它的表面,还有环绕它的大气、等离子体创制出详细的3D模拟效果图。

    剩下的四分之一就是母舰,它将从更小的探测器上收集到的数据通过转播传回地球。

    费比欧·法卡塔说:“这是一个新奇的概念。”他是此次决策、计划和欧洲航天局科学理事会官方协调的总负责人。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    关于该项任务的具体细则早已经被禁止,但是用“快速”来形容并不意味着它也会神速般地一闪而过。

    相反,彗星计划条款运用到了彗星任务快速发展的进度中,如果所有的一切依据计划而改变,从任务的挑选到发起这将可能花费八年的时间,对太空任务而言这是非常快的节奏。

    费比欧·法卡塔说,该任务也是低预算,估算可能花费1.5亿欧元。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    他补充道,这项计划就航天器而言,它有望飞跃800千米,并将捕捉到的信息分享给欧洲宇航局大气遥感太阳系红外系行星大调查项目的太空望远镜,该计划被预定在2028年进行发射。

    这两项任务都将被部署到因拉格朗日点2( Lagrange Point 2 (L2))闻名的定点,直接由太阳向外,在地球上空约有150万千米。地球和太阳的重力交织在一起,使靠近它的天体,一旦靠近且在较低航线上被校正就会无期限地停留。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    大气遥感红外系行星调查组织在它的观察中将使用拉格朗日点2( Lagrange Point 2 (L2))。彗星拦截器也会停那里,等待天文学家们的卫星定位及追踪适合后,发回彗星,或者,他们足够幸运,就像“Qumuamua,这种雪茄形状的天体在2017年时从太阳系里发射了出来。

    那样,没必要在彗星和其他闯入天体被识别时急着建造和反射航空器(鉴于大多数彗星并未提前被识别,因此这几乎是不可能完成的任务),彗星拦截器枕戈待旦。

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    尽管它的研制周期相对有限,但是它应该能够在它轨迹上的地球方向上向前或向后移动2亿千米,使它能够拦截到这个范围内的任何彗星。

    费比欧·法卡塔说:“对拦截器的研究周期的长短取决于我们何时发现会彗星。”

    需要进行拦截的目标彗星拦截器将会直接快速移动。

    它移动地多快取决于目标精确的起点和它飞来时的角度。

    费比欧·法卡塔说:“如果它与地球的运转方向一致,那么这种会合速度是中等的。”

    “如果它是逆行,它将达到每秒几十千米的速度。”

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    费比欧补充说,使用三个可拆卸仪器套件的优势之一,就是这让它们比起母舰更加安全地靠近彗星。

    众所周知,彗星会在太阳变暖时将尘埃喷射出去,如果母舰撞上了高速尘埃,它将极难再恢复而无法将数据传回地球。但是倘若损坏了三个子仪器之一的话,还会有两个仪器有备份数据。

    费比欧解释说:“更小的航空器能够被输送更近,因为他们冒了更大的风险”。尽管他在文章中指出了那些简单的试样“是自动的科学仪器而不是航天器”。

    正如使用微小的立方体微卫星轨道的热潮表明的那样,使用这种卫星空间已证明不会成为任务发主要技术挑战之一。

    费比欧说:“但它仍旧是一个新颖的要件无疑”。

    与此同时,其他科学家们也很激动,因为这项任务提供了一个契机,使得彗星与有史以来唯一接近原始外部太阳系物体的航天器进行比较:Ultima Thule(天涯海角),一个距离美国宇航局2019年1月1日发射的新视野号航天器65亿公里的遥远物体。

    美国科罗拉多州西南研究所(SWRI)的行星科学家,新视野团队的成员约翰·斯宾塞(John Spencer)说,当前的理论认为,大多数彗星形成的物体都比Ultima Thule等物体靠近太阳。

    然后,与巨型行星的相互作用将这些原始彗星扔到了奥尔特云中,该奥尔特云是太阳系的一个遥远区域,距离一万亿甚至更多公里。从那时起,它们就一直在那里,等待着引力的微动,这些微动最终使它们陷入阳光下变成彗星。

    一个大胆的创举:拦截急速靠近太阳的彗星

    斯宾塞说,如果彗星拦截器发现这样的彗星类似于Ultima Thule(天涯海角),那将意味着在柯伊伯带和奥尔特云中形成这两个物体的过程是相似的,即使它们位于太阳系的完全不同的地方 。

    但是,他说:“它们的外观可能会有所不同,要么是因为形成过程在离太阳较近的地方有所不同,要么是因为奥尔特云物体在被弹出之前受到了更多的冲击,或者在它们第一次到达太阳之前就非常迅速地演化。我们可以把航天器交给他们。”

    他说,无论答案如何,“我们都迫不及待想找出答案”。

    作者: Richard A Lovett

    FY: 半生虚根

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