“菲莱”13日凌晨成功着陆彗星。航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩就此接受科技日报记者专访时说:“菲莱”创造了新的奇迹。
庞之浩认为,此次登陆有几大难点。
“人类探测器首次在彗星着陆,没有任何经验,距离又很远,风险极大。”他说,“67P”彗星距离地球超过5亿公里,通信延时长达28分20秒。
同时,该彗星的形状很不规则。与大多彗星呈土豆状不同,“67P”的形状更像一只鸭子。这种独特形状给“菲莱”登陆造成了很大困难。为此,“罗塞塔”在今年8月6日到达“67P”附近后,就开始为“菲莱”寻找合适的着陆点。庞之浩说,“罗塞塔”在距离彗星100公里处挑选了5个着陆点,又在距离30公里处进行了更详细的探测,最终在“鸭头”上选择了名为“Agilkia”的J点作为首选,并在“鸭身”选择了C点作为备用。
据了解,如果“菲莱”与“罗塞塔”分离失败的话,就会错过J点。等大约4个半小时后再次尝试分离,如果成功就向C点降落,还失败,就只能放弃登陆,继续组合飞行了。12日16点35分,两者按计划在距彗星22公里处分离,“菲莱”用相当于普通人慢走的速度,向J点自由“落”去。
然而要落准很困难。庞之浩说,“67P”不但在飞行,自身还在旋转,大约每12.4小时转一圈。“菲莱”花费7小时落在预定地点,误差不能超过一平方公里,对精度要求很高。
降落过程中,“菲莱”按计划展开了三条着陆腿,让人们松了口气。如果着陆腿展开失败,可能导致它登陆时翻滚或反弹。不过这并非它面临的唯一风险,彗星表面的大石块,以及喷射出的气体和尘埃,都可能对登陆造成影响。
即便避开上述风险,“菲莱”在落地瞬间还要防止被弹起。庞之浩说,“67P”的彗核直径只有4千米左右,引力很小,虽然“菲莱”与之接触时速度不足每秒1米,还是有可能反弹。
为此科学家为三条着陆腿设计了缓冲减震功能,落地瞬间可以吸收大部分撞击能量。此外,“菲莱”顶部装有推进器,落地后点火将它“压”向彗星,同时“脚尖”伸出螺栓,“钉”入地面。
但是问题来了。在“菲莱”与“罗塞塔”分离前,欧空局的科学家发现顶部的推进器坏掉了,这将使它“钉”在地面的计划泡汤。好在“菲莱”还有后招,在接触彗核的同时,它还会伸出一个叉钩,像船抛锚一样把自己固定在彗星表面。
成功登陆后,“菲莱”将开展几周至几个月的工作,就地进行测量。庞之浩说,它随身搭载了十台仪器,这些仪器体积微小,总重仅26公斤,但功能很强。通过它们,“菲莱”将对彗星的物质成分、硬度、密度等进行探测及采样分析,同时拍摄图像。所获取的信息将先传给“罗塞塔”,再传回地球。
这些研究意义重大。庞之浩介绍,“67P”诞生于46亿年前太阳系形成初期。有研究表明,彗星中隐藏着关于太阳系起源的原始信息,地球上的水也有可能来自彗星。因此对彗星的调查,有助于了解太阳系的演变历史,以及地球上的生命起源,还能了解太阳风的物理性质和化学成分等,最终目标是帮助人类解开数十亿年来太阳系的谜团。
此外庞之浩说,今年6月“罗塞塔”就发现“67P”在不断喷射液体,喷射量相当于每秒钟2杯,大约100天能填满一个游泳池。这些物质是什么,彗星上还有哪些奥秘,这都要靠“菲莱”为我们解答。
在“菲莱”工作的同时,“罗塞塔”也将伴随“67P”向太阳飞去。
庞之浩介绍,人类有两次彗星探测热潮。第一次是在上世纪80年代,前苏联、欧洲和日本共发射5个彗星探测器,其中欧空局的“乔托”探测器对研究哈雷彗星起到重要作用。1999年至今的第二次探测热潮,相比前一次发生了质的飞跃。2005年美国发射的“深度撞击”探测器,撞击了“坦普尔1号”彗星,实现了人类与彗星的第一次亲密接触。随后它又飞向“哈特利2号”彗星,成为首个近距离造访两颗彗星的探测器。2004年,美国“星尘号”探测器穿过“维尔特二号”彗星的彗尾,用一个球拍状的尘埃采集器捕获了彗星物质粒子,并于2006年返回地球。
“此次‘菲莱’首次实现登陆彗星,这是一次大胆的尝试。”庞之浩说,此外,“罗塞塔”已经获取了彗星表面成分、颜色等数据,而且实现首次近距离绕彗星运行、首次伴随彗星接近太阳并边飞行边观测,这都创造了纪录。
(科技日报北京11月12日电)