[“罗塞塔”将接近太阳系的奥秘]太阳系的奥秘教学设计
欧洲航天局发射的彗星探测器“罗塞塔”已经在太空中翱翔了6年时间,它的最终使命是在2014年与一颗彗星会合,并探索太阳系形成初期的奥秘。但在此之前的漫长旅途中,“罗塞塔”也顺便走访了其他天体,例如2009年9月初,它就和一颗小行星“擦肩而过”。在距离地球3.6亿千米的宇宙深处,“罗塞塔”填补了欧洲航天史上的一个空白。
负责控制“罗塞塔”彗星探测器的是欧洲航天局设在德国达姆施塔特的地面控制中心。“罗塞塔”于2004年3月2日发射升空。由于没有推力足够大的动力系统将它直接送往探测目的地,“罗塞塔”只能借助地球和火星的引力加速并调整轨道,用10年时间迂回抵达目的地。
为了节省能量,“罗塞塔”平时处于某种“冬眠”状态。只有当接近欧洲航天局要观测的天体时,探测器上的所有系统才会开启,地面控制中心也进入一级战备状态。2009年9月初,就出现了这样一次机会,“罗塞塔”飞掠一颗名为“斯坦斯”的小行星。这颗小行星的直径只有约5千米,和目标彗星的彗核差不多大。对于地面控制中心的人员来说,这是一个测试探测器导航系统的绝佳机会。在距离小行星还有1500万千米时,探测器上的两台导航摄像机就已经发现了小行星,并将其方位通告地面。
控制人员计算出必要的轨道调整参数,控制“罗塞塔”以800千米的距离掠过“斯坦斯”。
2009年9月5日20时38分,“罗塞塔”与小行星之间的距离达到最近。当时控制中心与“罗塞塔”之间的无线电联络处于中断状态,这是事先计划好的。欧洲航天局负责“罗塞塔”飞行使命的格哈德・施魏姆说:“我们和探测器失去联络,是因为探测器在接近小行星的时候,为了取得最佳的观测角度,它还快速自转,但对地天线调整不了那么快,因此我们暂时让天线固定。因为探测器自转时没有受到天线的干扰,所以我们也得到了很好的图片。”
1.5小时后,探测器上的抛物状天线又重新对准地面,无线电联络恢复。
在随后的几小时内,“罗塞塔”陆续发回大量的图片和数据。第二天中午,欧洲航天局对外公布了其中最精彩的图片。
从远处看,“斯坦斯”小行星的外形轮廓就像一颗研磨过的钻石一样光滑。只有当光线斜射时,才显出它的表面实际上坑坑洼洼,撞击坑有大有小,有些还互相重叠,多处看上去好像还覆盖着厚厚的尘埃。
“罗塞塔”至今已两次借助地球的引力、一次借助火星的引力加速了。2010年11月,它将第三次也是最后一次接近地球,然后就彻底远行,直飞目的地。“罗塞塔”2014年夏天与名为“丘留莫夫-格拉西缅科”的彗星会合,然后再随该彗星飞向太阳,同时近距离观测直径大约4千米,由冰块和碎石构成的彗核,并且在彗核表面降落一个探测器。
一切顺利的话,科学家将能够首次直接分析构成彗星的物质,但愿能够由此获得有关太阳系形成初期的重要信息,因为彗星被认为是由大约46亿年前太阳系诞生初期的物质构成的。由于它们自身的温度极低,并且处在温度极低的宇宙空间,因此自太阳系诞生以来,彗星几乎保持着形成初期的状况,对它们进行研究将有助于人类揭开太阳系形成之谜。而其中最吸引人的问题是,彗星上的物质组成是否足以促成生命的发展。如果是的话,那我们将来完全可以相信,宇宙空间的很多地方都存在着生命。最迟5年后,我们便会知道答案。
