“星辰”飞船能否安全落地

　　这是2004年1月2日，一架美国“星尘”号无人探测器的模型在美国宇航局下属喷气推进实验室的记者招待会上展出。 新华社发

　　当美国尤他州空军试验与训练场的工作人员紧锣密鼓地迎接“星辰”号返回的时候

，一年多以前“起源”号坠落于沙漠的阴影一直笼罩在他们的心头。

　　2004年9月，就是在这个空军训练场，人们做好了迎接“起源”号回家的准备，特意从好莱坞聘请驾驶直升机的特技演员，准备在“起源”号的降落伞接近地面一定高度时，从直升机上伸出一个长钩，将返回舱和降落伞一起钩住，以确保返回舱的安全。

　　谁知天有不测风云，降落伞压根儿就没有展开，致使返回舱坠落于沙漠，好莱坞的特技演员对此也无能为力。事后查明，失败的原因是一个重力传感器（简称g开关）出了问题，没能启动降落伞展开程序。

　　“星辰”号也使用这种g开关，也是在这个空军基地降落，因此，人们自然关注这个开关到底性能怎样。美国的科学家吸取了教训，已经反复对这个开关进行了测试，目前状态良好。

　　科学家为何选中威尔德2号彗星

　　“星辰”飞船的总发射费用是1.684亿美元（不包括运载火箭），其中飞船的造价是1.284亿美元，运行费用为0.4亿美元。花那么多钱、费那么大的精力从遥远的太空取回一些尘埃，人们自然要问：这值得吗？

　　太阳系中的天体有太阳、9大行星和它们的卫星、小行星和彗星。彗星是小的、易碎的、形状不规则的天体，由冰冻着的各种杂质、尘埃组成。宇宙中彗星的数量极大，但目前完全确定轨道参数的彗星不到1000颗。用望远镜观测，地球上平均每年可见大约20颗彗星，多数是重复出现的“老彗星”，只有5至7颗是第一次来到内太阳系的“新彗星”。

　　彗星是在距离太阳遥远的地方形成的，形成后一直在太阳系边缘的非常寒冷的地方。在大行星引力的扰动下，有时个别的彗星脱离原来的轨道，进入内太阳系，被人类发现。因此彗星是太阳系最古老、最原始的物体，它们保存了原始星云物质最早的记录；进入内太阳系的彗星将挥发性轻元素带到行星，对行星海洋和大气层形成起重要作用；另外，彗星富含有机物，有可能为地球上生命的起源提供了必不可少的有机分子；一些彗星以极高速度撞击地球和其他行星，引起行星气候的急剧变化，极大地影响了地球的生态平衡。由于这些原因，科学家一直关注对彗星的探测。

　　“星辰”号飞船所以选择威尔德2号彗星为探测目标，首先因为它是一颗新到内太阳系的彗星。第二个原因是，威尔德2号还处于比较原始的状态。第三，科学家发现了一个轨道，沿这个轨道，飞船飞越威尔德2号时的相对速度低，比较容易对彗星取样。

　　飞船靠近彗核观测可以看清彗核的大小和形状，可以确定彗发物质的成分，但对成分的测量不够精确。直接将彗星样品带回地球，经各种高精度分析仪器，可以准确地确定彗星物质是由哪些元素构成的，这对于研究彗星的起源具有重要意义。目前，欧洲空间局的罗赛塔飞船正飞往一颗彗星，准备在这颗彗星的彗核着陆。届时，人们将会获得关于彗核的更丰富的知识。

　　如何收集彗星物质和星际尘埃

　　尽管“星辰”飞船以缓慢的速度接近威尔德2号彗星，但两者之间的相对速度仍达到22023公里/小时。在这样的情况下，收集彗星物质相当困难，因为这些尘埃粒子很容易穿透收集器。为解决这个难题，科学家发明一种物质，称为气凝胶。这种物质是目前世界上最轻的固体材料，密度比玻璃低1000倍，是海绵状的玻璃。粒子撞击后，在气凝胶内产生胡萝卜状轨迹，使粒子停下来。“星辰”的尘埃收集器就是用这种气凝胶物质做成的，整个收集器外形像网球拍。

　　当“星辰”飞船以每秒6.2公里的速度飞近彗星时，用气凝胶可捕获1至100微米范围的彗核尘埃。除了气凝胶收集器外，“星辰”还携带了成像仪、粒子通量监测器等仪器。成像仪：用于研究尘埃和伴随气体的大尺度分布，观测核的面积，确定核大小形状和反照率。

　　星际粒子的收集在飞船轨道的部分位置进行，在这些位置，星际粒子的速度相对较低。收集器的取向在特殊方向，因而收集面积最大。星际粒子总的收集时间大约2年。“星辰”号飞船是1999年2月7日发射的，主要目的是对威尔德2号彗星的核进行取样探测，同时也顺便收集星际尘埃。2000年2至5月，“星辰”第一次收集到星际尘埃，这些尘埃是星际空间新进入太阳系的粒子，对研究宇宙的起源有重要意义。2002年8至12月，“星辰”第二次收集到星际尘埃。

　　“星辰”飞船拍到高清晰度彗星照片

　　“星辰”号是在2004年1月2日这天接近威尔德2号彗星的。在8分钟相会时间内，捕获了大量珍贵的彗星颗粒样本，并拍到了72张高清晰度的彗星照片。由“星辰”号发回的彗星照片让科学家们着实大吃一惊，因为彗星表面的样貌与人们原先想象的大不相同。表面有面积不小的平顶山地、大大小小的坑洼、小尖峰及底部平坦的峡谷等各种地形。

　　另外一个十分令人吃惊的地方是，彗星表面尘埃等颗粒喷发活动实际上异常频繁，在探测器与彗星短短几分钟的接触过程中，就捕捉到了20多次。科学家说：“这样精彩的照片我们做梦都没有梦到过。它们将帮助我们更好地理解彗星。”

　　来源：北京晚报