星尘带着彗星回地球　华裔科学家邹哲梦圆

　　1999年出发

　　跑了３４亿公里，“星尘”号才遇到自己的“心上人”“维尔特二号”彗星

　　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。彗星是太阳系诞生时的残余物质组成的，来源于太阳系外围的柯伊伯带，这里温度常年保持在零下２０

０多摄氏度，比较好地保存了４５亿年前刚诞生时的状态。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“第一手资料”。

　　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。

　　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“维尔特二号”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“维尔特二号”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。

　　2006年回家

　　“星尘”号回归的速度非常之快，达到每小时4.667万公里，超过了此前任何一个人造太空探测器

　　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”风尘仆仆地奔向地球，为科学家送回首个彗星样本。

　　据科学家介绍，这是一个“闪亮回归”的过程，“星尘”号会磨擦出耀眼的光芒，在距离地面30公里时，它释放出一个降落伞，同时进入一个斜道，然后朝着犹他州空军基地的方向软着陆。而且，“星尘”号回归的速度非常之快，达到每小时4.667万公里，超过了此前任何一个人造太空探测器。最后，“星尘”号平安降落在犹他州沙漠地区。

　　太平洋时间１５日凌晨２时２０分，在犹他州现场刚刚确认返回舱安全着陆的邹哲博士在电话中对新华社记者说：“这是一个非常完美的着陆，完全按照计划进行。”他说，在现场的项目科学家和工程师都欢呼雀跃。通宵未眠的邹哲话语中难掩激动。他说：“我等了２５年就是为了这一刻。”

　　犹他州当地时间１５日早晨７时，邹哲说，他已经在犹他州的一个军事基地看到了重量近５０公斤、体积相当于一个罐子的回收舱，并能确认回收舱中他设计的气溶胶网格带回了彗星“维尔特二号”的物质样本和星际尘埃粒子。他说：“现在终于可以说，一切都已成功。我们的项目非常完美。我可以去睡个好觉了。”

　　2亿美元划算

　　整个“星尘”项目总共才花了２亿多美元，显示了无人太空探测的优越性，项目科学家７月初就可以拿出最初的样本分析成果

　　邹哲透露说，如果一切顺利，到７月初“星尘”项目科学家就可以拿出最初的样本分析成果。“当然，这些样本中包含的信息，可能１０年、２０年都分析不完。这可能把人们对彗星以及整个太阳系历史的认识向前推进一大步。”

　　邹哲指出，整个“星尘”项目总共才花了２亿多美元，显示了无人太空探测的优越性，“它证明可以用相对较低的成本采集高质量的科学数据。”

　　据科学家透露，返回舱进入大气层的速度超过每小时４．６万公里，是有史以来最快的大气层内飞行物，高速摩擦产生回收舱表面约３０００摄氏度的高温，多次减速造成剧烈震动，而回收舱则始终经受住了这些考验，完好地带回了样本。

　　邹哲说，目前“星尘”项目工程人员已将回收舱中的样本包装好，随后将把它们送到位于休斯敦市的约翰逊航天中心。该航天中心有一个专为“星尘”项目而建的研究室，科学家将在那里完成对样本的初步分析。

　　粘住星际尘埃

　　邹哲设计出个“苍蝇拍”

　　“星尘”项目的设计者和副首席科学家、６５岁的华裔科学家邹哲博士出生于抗战时期的中国，少年时期经历动荡，在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。

　　一个计划提案１３次

　　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。”

　　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。

　　“我当时想的是，如何不登陆彗核就能捕获彗星的物质粒子样本，”邹哲说，“要登陆的话成本非常高，大约一万磅的推进剂才能把一磅重的载荷送上去。我设想一个较简单的飞船，能借助太阳和行星的引力和彗星近距离交会，取得样本后飞回地球。”

　　如何捕捉太空中高速运动的彗星物质粒子呢？邹哲自己设计了一种介质——硅气溶胶网格，他比作“苍蝇拍”，而喷气推进实验室则较文雅地被比作“网球拍”。

　　这是一种由９９．８％空气和０．２％硅组成的超轻物质，“几乎可以在空中浮起来”。邹哲解释说，这样的物质“可以像拍苍蝇一样粘住和保存彗星物质粒子，还不影响粒子本身的特性，回到地球上可以研究”，这个“苍蝇拍”还可以捕获从人马座星系来的星际间尘埃粒子，可谓一物两用。

　　探索彗星最是有趣

　　“星尘”是继“阿波罗”计划之后，美宇航局第二个取回外星球物质样本的太空探索项目，也是美国第一个专门探索彗星的项目。邹哲说，彗星是目前我们知道的最有趣的天体，研究彗星会揭示太阳系诞生和地球生命起源的奥秘。

　　而“星尘”号飞船探测的彗星“维尔特二号”尤其“有趣”。邹哲解释说，这颗彗星是在１９７４年才被发现来到太阳系内圈的，它可能受到了土星的引力影响。到目前为止，它在太阳系内圈才运行了５个周期。他说：“这就意味着，彗星的物质变动很少，大部分还保持着太阳系初生时的状态。如果采集其样本，可能获得很罕见的数据。”

　　当记者问到，他已６５岁了，为什么还要亲赴“星尘”号降落现场时，邹哲大笑着说：“我当然应该到现场，我等了多少年了！”

　　筛选星际尘埃你能

　　想帮助科学家研究太阳系的起源吗？想成为首个星际尘埃颗粒的发现者吗？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。

　　科学家认为，星际尘埃很可能保留了太阳系诞生之前宇宙构成的信息。但科学家迄今尚不知道星际尘埃颗粒到底是什么样的，也从未在实验室中研究过具体的星际尘埃样本。“星尘”号飞船返回舱除首次为人类带回彗星样本外，也将捎回具有重要研究价值的星际尘埃。

　　“星尘”号飞船上有一个由气凝胶材料制成的网球拍状尘埃采集器，一面捕获的是彗星物质粒子，另一面就是星际尘埃颗粒。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，在约０．１平方米大的采集器上找到这４５个星际尘埃颗粒的踪迹，好比在足球场上寻找４５只蚂蚁，必须搜寻１６０万个小区域，然后才能分析它们的化学和放射特性。仅依靠该项目研究人员至少需要２０年才能完成这一工作，因此志愿者的作用在“星尘”项目中显得十分重要。

　　为此，有关方面设立了一个专门网站（ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｒｄｕｓｔａｔｈｏｍｅ．ｓｓｌ．ｂｅｒｋｅｌｅｙ．ｅｄｕ）。感兴趣的人登录后需要首先进行一个网上测试，通过测试的人将有资格注册成为“星尘”项目的志愿者，并接受网上培训，然后可以下载一个“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。研究小组对志愿者的工作量没有任何要求，做多做少全由志愿者的兴趣而定。研究人员预计，在志愿者的协助下，分析筛选工作只需７个月就能完成。

　　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，帮助发现星际尘埃的志愿者作为作者之一，其名字将出现在“星尘”项目宣布发现星际尘埃微粒的科学论文中。

　　（本版稿件据新华社、中国日报）