与67P彗星“亲密接触” _神秘

（报道）据中国科学报（袁一雪）：人类最早认识彗星的时间，可追溯到公元前613年。古籍《春秋》云：“秋七月，有星孛入于北斗。”“星孛”即我国古人眼中地彗星。这是世界上第一次关于哈雷彗星地确切记录。在另一本古籍《晋书·天文志》中，古人准确地描述了彗星的形态：“彗星所谓扫星，本类星，末类彗，小者数寸，长或经天。彗星本无光，傅日而为光，故夕见则东指，晨见则西指。在日南北皆随日光而指，顿挫其芒，或长或短。”
时过境迁，随着科技的发展，现代人一边慨叹古人的发现，一边利用现代科技手段追寻着彗星的踪迹。今年，这一追寻终于有了重大突破。欧洲空间局（ESA）将于11月11日发射“罗塞塔号”登陆编号为67P/楚留莫夫－格拉希门克（67P/Churyumov Gerasimenko ，以下简称67P彗星）的彗星。终于，人类有机会与彗星“亲密接触”了。
【与67P彗星“亲密接触”】

这是“罗塞塔号”上的OSIRIS窄角相机于2014年8月3日拍摄到的彗星67P的图像。拍摄于距彗星285公里处，分辨率为5.3米/秒。

这张火星上的“罗塞塔号”自拍照（2007年2月25日），拍摄于距火星表面250公里处。从这张照片上可以看到“罗塞塔号”14米长的太阳能翼，火星的北半球及马沃斯山谷。照片上的颜色也是火星表面的代表性颜色。
十年前的“阳谋”
“罗塞塔号”登陆在即的新闻，源自10年前的一则旧闻。2004年3月2日，承载着天文学家殷切期望的亚利安五号运载火箭在法国库鲁航天发射中心发射，上面搭载的正是被命名为“罗塞塔号”的彗星探测器，其目标就是追上67P彗星。“罗塞塔号”的命名，取自1799年在罗塞塔附近发现的一块石碑，它成为研究古埃及象形文字的重要史料。而这个探测器也被寄希望于帮助解开行星形成前的太阳系之谜。而上面搭载的登陆器—“菲莱”得名于和罗塞塔石碑进行对照研究的菲莱方尖碑。
“最早，它的目标并不是67P彗星。”中科院紫金山天文台研究员季江徽在接受《中国科学报》采访人员采访时说。欧洲空间局原定的计划是在2003年1月间发射罗塞塔号，目标是编号为46P的彗星，可惜因为火箭的问题导致发射时间错过了1年，也将探索目标更改为67P彗星。
这一计划直到2005年3月，才被欧洲空间局公布。一场未知的太空探险就此拉开帷幕。但那时几乎没人知道，10年后的“罗塞塔号”是否还能不离初心地完成任务。
万幸的是，“罗塞塔号”一直顺利地按照既定轨道前行。由于没有搭载大功率动力系统，“罗塞塔号”分别借助地球和火星的引力完成助推，继续前行。季江徽解释说："罗塞塔号"利用了地球引力的拉扯效应，相当于将引力作为推手。”换言之，在飞行器第一次从远距离接近行星时，产生的运动效果就像该飞行器被行星反弹开了，速度虽然不变，但是方向改变了，也相当于是一次加速。在飞往彗星的旅途中， “罗塞塔号”飞越了两颗小行星，并且成功探测了这两个路过的伙伴。
为了节省能量，“罗塞塔号”于2011年6月进入了“冬眠”模式，利用深度睡眠度过漫长的“追星之旅” 。终于，在今年1月20日，67P彗星进入了科学家的监测视野，“罗塞塔号”也被唤醒，准备进一步观测彗星，并寻找机会登陆取样。之后的几个月，“罗塞塔号”一直慢慢向彗星靠近，曾运行至距目标彗星约200万公里处，向地球传回了彗星的首批图像。
8月6日，“罗塞塔号”抵达彗星附近100 公里处，当时飞行的速度是1米/秒，并开始对彗星表面进行为期两个月的绘图，探测其引力、质量、形状和气体喷发等，同时为自己的登陆器“菲莱”寻找一个可靠的位置进行着陆。
这个预谋10年的“阳谋”终要开花结果。“欧美国家对于深空的探测计划往往酝酿时间较长，从提出到实施的时间可能长达十年甚至二十年之久，让准备工作进行得非常充分，几乎升空的每个探测器上都搭载了超过十个以上科学仪器。”季江徽认为，“这充分体现了紧密的国际合作，也带给我们很多启发。如果国内有类似深空探测活动我们希望更充分准备，（例如开展前期科学研究与科学仪器的研制等），将探测任务科学目标与成果最大化。”
你好，彗星
随着“罗塞塔号”的靠近，更多人开始关注，其携带的“菲莱”登陆器将从67P彗星中收获什么？
“10年前欧洲空间局投资了11亿美元建造了"罗塞塔号"，如果它能够成功登陆彗核，那么将是里程碑的事件。”从事彗星、行星和陨石研究几十年的中国科学院南京紫金山天文台研究员王思潮告诉《中国科学报》采访人员，“此次探索，对于太阳系起源的研究将提供重要依据。”
“彗星作为太阳系中最古老的样品，上面可能还存在太阳系形成初期的物质。”王思潮进一步解释道， “现在能够从"罗塞塔号"发回的照片中清楚看到，67P彗星整体偏黑。之前，科学家推断彗核应该是岩石、尘埃和冰的混杂，但是目前看67P彗星中可能含有岩石的成分多一些，而且它喷出的彗发也不多，大概一秒钟喷出300毫升。由此也为岩石多的判断提供依据。”
"罗塞塔号"的最重要的一个目标，就是探测彗星上是否存在有机物。”季江徽说。“寻找有机物成分，是要探究生命的起源。”王思潮表示。因为目前对地球生命起源科学界存在争议，一方认为地球上生命的诞生是演变进化的结果，而另一方则认为地球生命的出现是在几十亿年前彗星撞击地球时留下的痕迹。此次罗塞塔号将通过携带的仪器，判断67P上是否存在或者存在过有机物， “看看火星上是否存在微生物化石。”王思潮说，“另外一项证据就是寻找地球水的起源。主要方法是通过同位素分析，寻找地球水是否来自彗星的证据。”
“除了寻找生命的痕迹，罗塞塔号还兼具探寻彗核成分、寻找地球水的起源任务。”王思潮表示。如果“罗塞塔号”能够测出67P彗星彗核的成分，那么将与目前地球上存在的碳质球粒陨石相比较。碳质球粒陨石是一种相对富含碳、水与有机化合物的球粒陨石，自形成后，它没有遭受过严重（高于200℃）的加热。因此，碳质球粒陨石被认为最能保存形成太阳系的太阳星云的成分。“碳质球粒陨石按不同的成分分类，被认为能反映其母天体的类型。”王思潮解释道，“如果发现其母天体就是彗星，那么科学家们就可以通过对目前收集的碳质球粒陨石的研究，深入探究太阳系的起源。”
9月15日，科学家们从67P彗星上设定的5个候选区中，选择其中之一作为着陆地。“这个地点的选择最主要的是稳妥，所在区域的大多数斜面的倾角均小于30度，且周围石块数量较少，对于着陆不会造成不安全影响；另外太阳光照条件也较好，有利于着陆器太阳帆充电。其次，选择了可能存在原始物质或周边区域存在喷发迹象的地点。”季江徽说，“在今年11月，这艘着陆器将会与母船分离，并使用特殊的"鱼叉"三足固定系统着陆彗星表面，然后将着陆器慢慢拉近。着陆器还配有取样仪器，可以探究彗星表面以下的物质。”
之后，“罗塞塔号”将“护送”彗星围绕太阳，持续观测彗星在近日点的变化。并最终于明年12月结束任务。
亮点纷呈
“罗塞塔号”并非人类发射的第一个彗星探测器。1999年2月，美国国家航空航天局（NASA）发射了“星尘”号彗星探测器。5年后，“星尘”号成功地在距离Wild-2彗星150公里的地方收集到彗核发出的物质，并于2006年1月带着采集到的样本返回地球。"星尘"号的成功在于，它观测到彗星尘埃的形成是由于共振效应产生。”王思潮说， “但是"罗塞塔号"的意义更大，它将是第一个登上彗星进行原位分析的探测器。”
“更有趣的是，目前观测到的67P彗星，形状像个芋头，因此有科学家推测它可能是两个不同天体的组合，分别具有两个天体的特征。”季江徽认为。
“还有不到两个月的时间"菲莱"就要登陆，尽管67P彗星拥有直径4公里的彗核，其高度也超过泰山的海拔。但是其引力比较小，所以"菲莱"登陆比较困难，很容易就被弹回来。”王思潮说，“爱好者们可以关注它的着陆过程和取样过程。"罗塞塔号"将跟随彗星观测一段时间，观察当运行到近日点时，彗星有什么改变。”