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有奖评新闻
“星尘”号太空船与返回舱分离。
返回舱成功落地后,美国宇航局工作人员激动万分。
“星尘”号太空船与彗星相遇。
直升机找到返回舱。
装有彗星尘埃样本的美国“星尘”号飞船返回舱,于北京时间15日18时20分在美国犹他州的沙漠中顺利降落。这是人类发射的探测器首次将彗星样本带回地球。
与此同时,“星尘”号飞船返回舱冲入大气层的速度也创造了所有人造飞行器中返回地面时的最高速度。
首获彗星样本
美国国家航空和航天局(NASA)工作人员介绍说,返回舱着陆后不到1小时,派往前方搜索的3架直升机就在雷达系统和红外线的帮助下,确定了返回舱的具体地点。
返回舱将被运往附近的美军基地消毒室进行初步处理。不久后,返回舱中的珍贵彗星尘埃样本将被送往NASA约翰逊航天中心研究。
“星尘”号飞船于1999年2月发射升空。2004年1月,该飞船近距离飞过“狂野二号”彗星时,飞船上的尘埃采集器成功捕获到彗星尘埃样本。
美联社说,这是人类航天史上第一次成功采集并收回彗星样本,也是1976年以来第一次成功实施机械获取外太空物质。
“星尘”号成功回家后,地面控制中心的科学家和工作人员一片欢呼。“这(感觉)就像父母亲出席自己成绩优秀孩子的毕业典礼,”曾经参与“星尘”号设计研究工作的工程师肯·阿特金斯激动地说,“我们拥有一个非常出色的导航及工程团队。”
最快返回速度
NASA工作人员介绍说,返回舱当天进入大气层的速度达到每小时4644公里,穿过整个大气层也仅仅用了大约13分钟。这一速度使“星尘”号返回舱超过美国“阿波罗-10”号宇宙飞船1969年创造的最快速度,成为进入大气层时最快的人造宇宙飞行器。
通过在宇宙中7年的漫长旅程,这个重约46公斤的尘埃物质捕捉器创造了一系列令人惊讶的数字:总路程为46.3亿公里,相当于从地球到月球折返5000次。
当然,最让研究人员高兴的应该是彗星样本。美联社援引研究人员的话说,返回舱此次可能带回大量星际尘埃和彗星样本。其中一些尘埃样本已经在太空中存在46亿年,甚至更长,可能比太阳还“年长”。因此,研究这些物质对于人类了解太阳系诞生将产生巨大推动作用。
研究任务艰巨
不过,取回尘埃只是“星尘”项目成功的第一步。
科学家介绍说,下一步的工作是在固定彗星尘埃的气凝胶材料中找到这些比毛发直径小得多的尘埃,然后将它们切割成更小的颗粒,借助高倍显微镜分析太阳系形成时宇宙物质的化学成分。
费用不到2亿美元
彗星探测一直是科学家研究了解太阳系、行星和生命起源的重要途径。但由于技术限制,科学家直到近年来才开始拿到彗星成分的“一手资料”。去年7月的“深度撞击”计划让美国宇航局获得了彗星内部的图片,而“星尘”项目是人类第一次用航天器对彗星进行取样研究。美国宇航局曾将该项目形容为“将彗星带回地球”。
开始于1999年的“星尘”项目总投资约1.68亿美元(不包括飞船发射费用),其中约1.28亿美元用于“星尘”号飞船的研发,其余用于项目控制。整个项目由美宇航局下属的喷气推进实验室负责。
飞行7年完成任务
1999年2月发射后,“星尘”号飞船就朝着自己的主要目标、当时距地球8.2亿公里的“狂野二号”彗星飞去。这颗彗星迄今仅围绕太阳飞行过约5圈,其中绝大部分原始尘埃和气体保存完好,研究该彗星有助于回答太阳系起源等基础性问题。
为了实现与“狂野二号”彗星最近距离的“亲密”接触,“星尘”号飞船绕太阳转了3圈,跑了34亿公里才遇到自己的“心上人”。2004年1月,书橱大小的“星尘”号与“狂野二号”彗核的最近距离达到240公里时,飞船上伸出的一个网球拍大小的尘埃采集器,成功捕获到彗星物质粒子。飞船上的光学导航相机还抓拍了一些彗核照片,作为“约会”纪念。
此外,在2000年2月至5月和2002年8月至12月期间,“星尘”号还捕获了太阳系星际尘埃粒子。科学家认为,这些粒子可能保留了太阳系诞生之前的宇宙构成信息。
在飞行近40亿公里后,“星辰”号飞船于15日在距地球11万公里处将返回舱释放。母船随后点燃推进器,开始在一个永久性轨道上围绕太阳飞行。返回舱随后将冲入大气层,“星尘仆仆”地奔向地球,为科学家送回首个彗星样本。
星尘号太空船
“星尘”号太空船是根据洛克伊德·马丁的太空航空学说发展起来的远程空间探测器。这艘轻量级的太空船由许多部分混合组成,所有这些组成部分都适用于当前的宇宙空间探索。“星尘”号太空船的重达380千克,其中包括了远程空间操纵所必需的推进器。太空船主舱的全长是1.7米,大约只有普通办公桌那么长。太空船上有效载荷三种专门的科学仪器,它们是:气凝胶尘埃收集器,彗星和星际尘埃分析器,尘埃流量监控器。
尘埃收集器
尘埃收集器由不超过1到3厘米厚的许多板块组成。多微孔的硅土气凝胶镶嵌在这些铝制板块里,装有气凝胶的单元板块将排列成一个两面的、网球拍型的装置,而这个装置在样本返回舱上展开。当有暴露在外的气凝胶板块遇到彗星粒子时,捕捉彗星粒子样本的任务就完成了。之后,这个装置会紧密地合拢来储存里面的样本,由返回舱带回地球。与彗星相遇时,气凝胶的一面用来收集彗星尘埃样本,而另一面用来收集星际尘埃。两面的有效收集区都是1000平方厘米。收集器不能移动,只能靠暴露收集。
尘埃分析器
彗星和星际尘埃分析器安装在“星尘”号太空船的内侧,是一个集合分光计,通过比较离子的飞行时间的不同来确定它们的大小。该仪器上存有“哈雷”彗星个体微粒的化学成分,能将采集到的尘埃与其进行对比,再将分析结果发回地球。
该仪器操作相对简单:当一个尘埃粒子撞击仪器的目标时,一个静电网格就会从中提取离子。依靠撞击目标格的极性,阳离子或阴离子就能够从尘埃中萃取出来。大的离子与小的相比要花更多的时间在仪器中移动,所以就用离子的飞行时间来计算它们的质量。
返回舱
返回舱是一个紧密的系统,主要由一个含有样本罐的盾状飞行器、航空还原辅助器、一个作用音序器和一个小的降落伞系统组成。
在与地球大气层相遇前,一旦太空船设定好正确的飞行轨道和着陆切入点,给予返回舱稳定的旋转(旋转为返回舱增加飞行稳定性),返回舱就会被释放出来。
在地球大气层上方,返回舱由于它的重力中心,旋转比率和空气动力形状被稳定下来。进入大气层后,返回舱将继续自由下落到距地面3千米的空中,这时降落伞展开次序将开始启动。为了减慢返回舱速度,一个加固的环型降落伞将会在飞行降落伞的帮助下展开。而地面雷达会跟踪降落伞的轨迹,便于确认着陆地点。综合
上一次没有抓住
2004年9月8日,“起源”号太阳系探测器返回舱在返回地面时,由于降落伞未及时打开,在犹他州西部的沙漠里坠毁。此前,“起源”号探测器已在太空遨游3年多。该项目耗资2.6亿美元,目的是研究太阳系的起源。
为了帮助“起源”号顺利降落,美国国家航空航天局是做足了准备,不容有失。
新华社供本报特稿 |
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