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四川新闻网-成都商报讯 如何捕捉太空中高速运动的彗星物质粒子呢?邹哲设计了硅气溶胶网格“苍蝇拍”由99.8%空气和0.2%硅组成的超轻物质,“能在空气中浮起来,像拍苍蝇一样粘住和保存彗星物质粒子,且不影响粒子特性”。
装有彗星尘埃样本,在太空飞行了7年的美国“星尘”号,北京时间15日18时许在美国犹他州的沙漠中成功降落。这是人类发射的探测器首次将彗星样本带回地球。
返航速度比子弹快10倍
北京时间15日13时57分左右,“星尘”号飞船在高空释放出回收舱,携带着彗星尘埃样本的回收舱自由降落、进入大气层。约4个多小时后,重达45公斤的“星尘”号返回舱以极快的速度穿越大气层,并顺利回到地面。降落中,它和大气摩擦出耀眼的光芒,在距离地面30公里时,它释放出一个降落伞,同时朝美国犹他州空军基地的方向降落。在这个过程中,“星尘”号的速度将达到每小时46670公里,比子弹速度快10倍。
带回45亿年前的物质
在“星尘”号急速降落的同时,地面的科学家乘坐NASA(美国宇航局)的DC-8高空探测飞机在半路上找到“星尘”号,跟踪它的降落过程并测量其亮度和各种性能指标,特别是彗星探测器外部隔热装置的信息。
“星尘”号着陆以后,NASA首先将其运往美国军方的达格韦武器试验场进行初步处理,再择日运回位于休斯敦的约翰逊太空中心。科学家相信,“星尘”号将带回上千个样本。这些样本十分微小,直径比一根头发还细。
据介绍,长达4.8公里的“维尔特-2”的彗核,由岩石、冰态气体及有机分子构成。科学家之所以选择它,一是因它是太阳系里保存最完好的一颗彗星,保留着绝大部分的45亿年前的原始尘埃和气体,可以最真实地告诉科学家45亿年前太阳系是怎样形成的;二是因为它处于最佳的时间和地点,从而使得航天器能够以较慢的速度掠过慧发(即彗星的尾巴)。(新华社中国日报)
“星尘”计划华人设计
当美国宇航局的“星尘”号飞船携带着彗星“维尔特-2”的样本即将返回地球时,一位65岁的华人科学家正期待自己25年的梦想变成现实。他就是邹哲博士,美宇航局喷气推进实验室资深研究员、“星尘”项目的设计者和副首席科学家。
邹哲出生于抗战时期的中国,少年历经动荡,20世纪50年代来到美国边打工边读书,接连在加州大学伯克利分校和洛杉矶分校获得学位,此后一直在美国宇航局喷气推进实验室从事宇宙工程研究。
谈到自己提出的“星尘”计划,邹哲的话匣子就收不住:“我1981年就首次提出了这个构思,但直到1986年才被宇航局接受,这已经是我的第13次提案了。”过去他曾试图同欧盟太空总署、日本太空总署合作,但没有成功。此次执行“星尘号”计划的欧美科学家有160人,但华人仅他一个。他在介绍这个计划的时代背景时说,当时“哈雷”彗星回归,才使美国宇航局开始重视彗星,否则提案还可能夭折。他说,不少科学家提出了研究计划,而他的“星尘”计划因为构思巧妙、成本低而获得支持,并成为美宇航局旨在以低成本探索宇宙的“发现”计划的一部分。(新华社)
筛选星际尘埃
全球征集志愿者
美国“星尘”项目正在全球征集志愿者,普通人在自家电脑上就可以分析筛选由“星尘”号飞船返回舱带回的星际尘埃。
根据推算,“星尘”号的星际尘埃采集器上应该有大约45个星际尘埃颗粒,与采集到的成千上万个彗星物质粒子相比,就像在足球场上寻找45只蚂蚁,仅靠研究人员至少需20年才能完成该工作。为此,有关方面设立了一个专门网站(http://stardus?鄄tathome.ssl.berkeley.edu)。感兴趣的人登陆后先注册成“星尘”项目的志愿者,并接受网上培训,然后下载一个“虚拟显微镜”。“虚拟显微镜”能自动连接“星尘”项目网站的服务器,下载需要筛选的星际尘埃图片。据介绍,每幅图片将首先由四名志愿者同时筛选,如果有两人分别看到了相同的星际尘埃颗粒踪迹,图片就会被发给另外100多名志愿者进行确认。如果得到其中20人的确认,负责分析的加利福尼亚大学伯克利分校一研究小组就会对这个颗粒进行最后的验证。
为了表示对志愿者工作重要性的认可,志愿者的名字将出现在“星尘”项目宣布发现星际尘埃微粒的科学论文中。据透露,如果一切顺利,到今年7月初“星尘”项目科学家就可以拿出最初的样本分析成果。(新华社)
“星尘”归来时间表
(以北京时间为准)
12时15分“星尘”号母飞船进入计算机控制的飞行状态。
13时56分母飞船切断和探测器的“脐带”。
13时57分“星尘”号探测器被弹出来,进入轨道飞行。
14时13分“星尘”号母飞船再次机动调整,重新进入绕太阳运行的轨道。
17时57分“星尘”号从北加利福尼亚州上空125千米的高度进入大气层。
18时05分早已打开降落伞的“星尘”号降落至3千米的高度,继续打开主降落伞。
18时12分“星尘”号犹他州的测试与训练场着陆。
新闻背景
“星尘”号七年寂寞太空路
“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。
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“维尔特-2”彗星飞去。“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“维尔特-2”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。(新华社)
热点透视
如果说,去年7月4日的“深度撞击”还有稍许“作秀”和“献礼”的意味,那么在太空旅行近7年、行程约40亿公里的“星尘”号飞船,带来的科学收获则更加丰厚。科学家的期盼心情,正如“星尘”项目经理达克斯贝里在飞船回收舱落地前夕所形容的:“我们就像等候孩子回家的父母,这个孩子离家时还年轻而纯真,而现在回家时,却已掌握了我们太阳系最深奥问题的答案。”
为什么被中国人俗称为“扫帚星”的彗星引起科学界如此浓厚的兴趣和期盼?科学家回答说,这是因为彗星可能包含了我们太阳系、地球以及生命诞生的重要线索。
首先,彗星是由太阳系诞生后的残余物质构成,温度保持在-200℃左右,使彗星的物质成分能保持太阳系早期的原貌,研究这些物质,可以部分了解太阳系究竟是怎样诞生的。第二,彗星的最主要成分是冰雪,也就是固态的水,而液态的水是地球生命诞生的先决条件。邹哲认为,地球刚刚诞生时还非常炽热,不可能有固态或液态的水存在,然而在地球逐渐冷却的过程中,可能有第一批彗星落到地球上,带来了最初的水,就像启动一个“链式反应”那样使地球上的水越来越多。第三,彗星的彗核比较“黑”,也就是说其中可能含有不少碳成分,而碳又是地球有机物和生命出现的必要元素。不少科学家都猜测,彗星也可能与地球上有机物的诞生有关,至少它们有可能扮演“化学催化剂”的角色。
实际上,随着技术条件的成熟,科学界对彗星的研究一步接一步。彗星之谜,终将在世人面前解开。(新华社) |
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