歐洲休眠探測器將喚醒 11月嘗試陸彗星

新浪科技訊 北京時間1月17日消息，據英國《自然》雜誌網站報導，太空科學家們早已習慣極度緊張，千鈞一髮的感覺——往往在等待數年之后，他們只有一次機會讓探測器開展工作，並且他們開展探測所使用的儀器設備此時正飛行在數百萬乃至數億公里之外的遙遠太空之中——這就是本月20日在歐洲空間局(ESA)“羅塞塔”飛船控制中心的科學家們將要體會的感覺——這艘計劃首次嘗試在一顆彗星上陸的歐洲飛船在過去的3年間一直處於休眠狀態，而現在，地面控制人員即將把它喚醒。

此時，羅塞塔飛船正飛行在距離地球大約8000萬公里的深空，並正迅速向它的目標——彗星“67P/楚留莫夫-格拉希門克”(67P/Churyumov–Gerasimenko)接近，已經到了該讓它蘇醒過來的時候了。按照設定，蘇醒過程將包括一系列的自動程序，在此過程中飛船的各個部件將逐漸加熱升溫，其姿態控制發動機將調整飛船位置狀態，它的天線將對準地球並開始與地球保持通訊。但在這一切順利完成之前，地面控制中心能做的就是耐心等待。

2005年，歐洲空間局曾經控制惠更斯號探測器陸土星最大的衛星土衛六。克萊迪奧·索拉佐(Claudio Sollazzo)是當時的任務控制主管。當時在惠更斯陸器與卡西尼號母船分離之后，地面控制人員經歷了長達兩周的無助等待。索拉佐：“我知道那感覺，你渾身冒汗，忐忑不安。只要哪怕比預定程序出現一秒鐘的延遲，你會立刻；‘完了，出故障了。’你自己心理很清楚所有設備都經過了嚴格檢查，但你仍然會忍不住覺得什麼地方出問題了，這是人的本性。”

一旦羅塞塔飛船被成功喚醒，它仍將面對嚴峻考驗。今年晚些時候，地面控制中心將引導飛船嘗試近距離對彗星開展觀測並釋放其搭載的陸器“菲萊”(Philae)——這是人類首次嘗試登陸一顆彗星。這兩項大膽的考察行動將提供關鍵的數據，幫助科學家們理解太陽系的誕生和地球上最初生命的起源之謎。

羅塞塔項目耗資14億美元，於2004年發射升空。在它長達70億公里的漫漫征程中，羅塞塔飛船飛越了數顆小行星，並借助地球和火星進行了彈弓軌道借力，最后在2011年根據地面指令進入休眠狀態以節省能量。

今年8月份，羅塞塔飛船將抵達其探測目標附近，隨后將開展對彗星地表的成像和重力場探測，並對彗核的形狀和自轉情況進行考察，從而為釋放陸器尋找合適地點。羅塞塔飛船運行主管安德裏亞·艾肯扎羅(Andrea Accomazzo)表示：“我們對這顆天體實在了解非常少。”

歐空局計劃在今年11月份釋放陸器，此時彗星已經開始不斷向外噴射氣體和塵埃，如果更遲，由於彗星更加接近太陽，屆時彗星附近將出現過多的物質噴流和碎屑，導致飛船的接近困難重重。按照計劃，在一開始羅塞塔飛船將在距離彗星大約100公里遠的軌道上運行，隨后逐漸將距離下降到4公里，隨后瞄準彗星表面1公里見方的區域投放其搭載的陸器。此次陸行動的成敗只有一次機會，並且由於與地球之間的通訊存在大約30分鐘的延遲，因此所有動作都必須依靠探測器自行完成。歐洲空間局科學與無人探測部門主管馬克·麥克科林(Mark McCaughrean)表示：“盡管我們事先會對陸位置進行精心挑選，但最終我們能否安全陸仍然要看我們的運氣。”當羅塞塔逐漸接近彗星時，這兩者之間的相對速度將降低到非常低的水平，几乎就跟一個人的行走速度相當，但與此同時兩者又都正以超過每秒20公里的速度沿軌道高速運行。

一旦“菲萊”陸器使用其“魚叉”系留固定裝置將自身穩固固定在彗星表面之后，其本身的電池將可以使其工作數天時間，在此期間它必須調整好太陽能帆板，因為在那之后它就必須依靠太陽能發電維持工作。但這將是一項重大的考驗，因為它身處塵埃肆虐的環境下，太陽能板將很容易被塵埃覆蓋而影響發電效率。麥克科林表示：“我們的確不知道它能夠堅持多久。”但盡管陸器的最終表現如何很重要，但能夠實現讓羅塞塔飛船圍繞彗星運行，並使其各項複雜的科學載荷調整到位本身就是一大勝利。麥克科林：“如果我們能將陸器送上彗星表面，那將是錦上添花。”

彗星是非常原始的天體。自從太陽系在大約46億年前形成之后彗星的物質就沒有發生過大的改變。科學家們認為彗星蘊藏有關太陽系起源的重要線索。研究人員還認為地球上的水有很大一部分是由彗星帶來的，另外它們還為地球帶來了胺基酸物質，那是組成生命的基礎材料之一。

如果一切都按計划進行，在交會之后的一年時間內，羅塞塔探測器上的相機和其它設備將對整顆彗星進行詳細考察，而其搭載的光譜儀也將對彗星表面塵埃物質的化學成分進行分析。而陸器則將考察彗星地表的結構和成分。在此過程中，羅塞塔飛船和菲萊陸器都將開展彗星成分的氫同位素測量，即測量氫/氘的比例，從而判斷彗星上水冰物質的同位素特徵是否與地球上的水一致。同時探測器還將開展針對有機物質的搜尋，這些結果對於研究太陽系生命起源的課題具有重要意義。

烏維·麥爾亨利奇(Uwe Meierhenrich)是法國尼斯大學的一名分析化學家，他正焦急地等待來自羅塞塔的探測數據。麥爾亨利奇是菲萊陸器上“彗星取樣與成分”(COSAC)設備的項目科學家，這台設備將對彗星地表下大約20厘米深處的物質進行取樣分析。這些樣品中將可能含有不揮發的有機物質，那樣它就不會進入氣態彗尾，也就無法被地面上開展光譜觀測的天文學家們發現。

COSAC設備還將判斷任何探測到的胺基酸的“手性”，這種性質是無法通過遙感手段進行探測的，此前也從未針對彗星樣品進行過這樣的考察工作。地球上構成蛋白質的胺基酸都是左手性的，因此如果在彗星上同樣檢出左手性的胺基酸將具有重要意義，它將支持一種觀點，即彗星可能為原始地球帶來了生命起源的種子。(晨風)