新娘禮車菲萊號上彗星 探索太陽系起源

歷經10年,飛越64億公里距離後,由歐洲太空總署(ESA)禮車發射的「羅塞塔號」(Rosetta)上的登陸器「菲萊禮車號」(Philae),已於格林威治標準時間12日下午4點(台灣時間13日零時)左右,登上目標彗星「67P/楚留莫夫─格拉希門克」(67P/Churyumov-Gerasimenko,簡稱67P)表面。由於菲禮車萊號的推進器與魚叉固定器發生錯誤,目前不能確知菲萊號命運如何。但此項籌備超過25年的太空任務,已經成為太空探測史上的重要成就。


降落難度高 成功機率僅¾


先前,計畫主持人詹森(Fred Jansen)表示,菲萊號成功登陸的機率約為75%;考量到整個計畫投入的時間、心禮車力與金錢,這不算是一個很高的數字。美國航太總署(NASA)2001年便曾成功讓探測器登陸433愛神禮車星(Eros),但菲萊號是人類史上首個登陸彗星的嘗試。有多個原因讓登陸計畫困難種種。


與小行星不同,彗星很大成分是水結成的冰,會持續散發灰塵與氣體,本質上並不穩定。受到太陽禮車加熱時,蒸發的速度會變快;這有可能損壞菲萊禮車號與羅塞塔號。


其次,彗星67P以每小時6萬6000公里的禮車速度飛行,長約4公里,寬3.5公里,表面布滿斷崖、斜坡、坑洞與大石塊。當科學家禮車在7月得知表面情況時,有些人認為登錄將不可能成功。但在排除多個危險地區後,科學家最後選定一禮車個大小僅1平方公里的地區作為登陸點,命名為「阿吉奇亞」(Agilkia)。這是尼羅河中的一個小島,伊西絲(Isis)神廟禮車所在地;此神廟先前位於菲萊島上。


如果菲萊號在這之外的地區降落,就更可能翻禮車倒。科學家的計算必須極其精準,彗星形狀奇異的重力場、蒸發的水與灰塵都必須納入考量。在脫離羅塞禮車塔號時,僅僅1吋的誤差,也可能使降落位置禮車差了250公尺之大。甚而,由於降落過程遠在地球5禮車億公里之外,羅塞塔與菲萊必須自動完成整禮車個過程;這個程序一旦開始,遠在德國達姆施塔特(Darmstadt)的科學家們毫無禮車調整的機會。


再者,小彗星上的重力十分微弱,禮車太空人一跳就可躍出其重力範圍。為了確保菲萊號禮車能穩穩抓住彗星表面,它的三支腳架上備有冰鑽,以及類似魚叉的固定禮車錨,要在觸地時發射、抓緊彗星67P。固定錨僅有一次發射機會,無法收回再射一次。


可能揭露太陽系與地球生命的重要信息


彗星是太陽系在行星形成時期,殘餘下來的冰冷遺跡。科學家估計,彗星大約形成於45億年前,它們有如時光膠囊,保存了太陽系的極早狀態,可以讓我們更了解當時太陽系的組構情況。除了改良科禮車學家的太陽系模型,另一項最令人期待的資訊是,彗星可能可以提供地球生命起源的決定性證據。


菲萊號拍下的彗星禮車影像(美聯社/歐洲太空總署)


科學家已經知道,彗星上帶有胺基酸,這是細胞組成的一種關鍵成分。如果禮車能在彗星上發現關鍵的胺基酸與水,就能更加了解地禮車球上的生命是否來自數十億年前的彗星撞擊,帶來了必要的水與有機分子。這將進一步確認地球生命確實來自太空,也能更了解一顆星球如何變得適於人禮車居。


推進器與固定錨故障


12日時,登陸器菲萊號禮車未能完全甦醒,於是科學家將它重新開機。但在菲禮車萊號成功脫離羅塞塔號後,科學家們發現它的後端推進器發生問題。這個推進器的功禮車能是在菲萊號觸地時,協助它以魚叉及冰鑽固定自己,以免被後座禮車力彈回太空裡。更慘的是,固定錨也沒有成禮車功發射,因此菲萊號著地後彈了起來,然後才又落回彗星表面。


羅塞禮車塔號推特為菲萊號打氣


此外,科學家也在致力解決登陸器通訊間斷禮車的問題;但這對整個任務的影響禮車較小。詹森說,「20年前,我們想在一個一禮車無所知的彗星上降落。這當然會有風險。」投入計禮車畫18年的羅賽塔飛行任務總監艾可馬佐(Andrea Accomazzo)也表示,「探索總是伴隨著風險。如果不想承擔風險,一開始就不應該投入探索。」


約有64小時蒐集資訊


菲萊號上載有10個器材,分別蒐集諸如禮車光線、電磁與熱度等資料;在上方飛行的羅賽禮車塔也有11個偵測儀器。菲萊禮車號將能傳回人類前所未見的圖像,並往彗星地表下鑽、取得樣本以進行分析。


雖然菲萊號現有電力大概只能維持64小時運作,禮車但這段時間以足夠蒐集大量豐富資料。菲萊號禮車上的太陽能板,也可支援每天約1小時的電力運作,延續約5個月。


未來挑戰與結局


彗星67P每6.45年繞太陽一圈,當它越來越靠近太陽時,釋放的灰塵與氣體也會越來越多。這可能會傷害到禮車停在上頭的菲萊號,與一同飛行的羅塞塔號。當彗星67P明年8月13日來到最靠近太禮車陽的近日點時,上升的溫度也可能會損害菲萊號。


依照計畫,在菲萊號停止運作後,它將會永遠停留在彗星67P上。羅塞塔禮車號在2年內也會繼續跟著它飛行,直到功能停止。科學家已安排羅塞塔在停止運作後,也會降落於彗星上,與菲萊號再度重聚。

禮車全文網址: 菲萊號上彗星 探索太陽系起源 http://www.stormmediagroup.com/opencms/news/detail/7e8770af-6af3-11e4-9a37-ef2804cba5a1/?uuid=7e8770af-6af3-11e4-9a37-ef2804cba5a1
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