資料來源：北京新浪網

2003年12月29日

北京大學地球與空間科學學院 焦維新 明年1月2日，美國的“星塵”飛船將與懷爾德2彗星相遇，并利用 特制儀器提取彗星核中的物質，然後返回地球進行研究，這是人類 第一次從彗星核中取樣返回的太空探索活動。 “星塵”飛船太空旅行 “星塵”飛船是1999年2月7日發射的，主要目的是對懷爾德2彗星 進行取樣探測，同時也順便收集星際塵埃。“星塵”飛船圍繞太陽 運行的第一個軌道周期為兩年，2000年2月至5月，“星塵”第一次 收集到星際塵埃，這些塵埃是從星際空間新進入太陽系的粒子，對 研究宇宙的起源有重要意義。星際塵埃粒子的收集在飛船軌道的部 分位置進行，在這些位置，塵埃粒子的速度相對較低。收集器的取 向在特殊方向，因而收集面積最大。塵埃粒子總的收集時間大約兩 年。塵埃是組成銀河系中重元素的主要形式。通過直接取樣，哪怕 是只收集一點兒粒子，對於直接檢驗在太陽系外形成的固體物質， 就是一個歷史性的貢獻。按照計劃，“星塵”飛船在2004年1月2日 與懷爾德2彗星相遇，并對其進行拍照和取樣，2月21日，飛船遠離 懷爾德2彗星，計劃在2006年1月15日返回地球。 探測彗星科學意義 彗星是個小的、易碎的、形狀不規則的天體，由冰凍著的各種雜質 、塵埃組成。彗星的體形龐大，但其質量卻小得可怜，就連大彗星 的質量也不到地球的萬分之一。彗星在遠離太陽時，只是個云霧狀 的小斑點，靠近太陽時，因凝固體的蒸發、氣化、膨脹、噴發，它 就產生了彗尾。彗尾體積極大，可長達上億公里，其形狀各異，一 般向背離太陽的方向延伸，越靠近太陽彗尾就越長。宇宙中彗星的 數量極大，但目前觀測到的有1600多顆。地球上平均每年均可見幾 顆彗星，多數是重復出現的老彗星，只有1至2顆是第一次來到內太 陽系的新彗星。研究彗星有重要的科學意義。彗星是太陽系最古老 、最原始的物體，它們保存了原始星云物質最早的記錄﹔彗星將揮 發性輕元素帶到行星，對行星海洋和大氣層形成起重要作用﹔彗星 富含有機物，有可能為地球上生命的起源提供了必不可少的有機分 子﹔一些彗星以極高速度撞擊地球和其他行星，引起行星氣候的急 劇變化，極大地影響了地球的生態平衡。 探測為何選定懷爾德2 因為懷爾德2是顆新到內太陽系的彗星。第二，彗星還處於較原始 的狀態。當彗星靠近太陽時，它將被加熱，通過升華過程損失了許 多物質。大約通過太陽1000次後，彗星將損失其大多數揮發性物質 ，不再產生彗發和長的塵埃尾。由於懷爾德2只通過太陽幾次，仍 然有大多數塵埃和氣體，即“原始物質”。通過對彗星的研究來了 解太陽系的早期發展。第三，沿已發現的軌道，飛船飛越彗星時相 對速度低，較容易取樣。對彗星直接取樣，可確定彗星中基本物質 的含量。 相遇時飛船開始探測 飛船與彗星相遇時，到彗核的最近距離約300公里，與彗星的相對 速度約每秒6.2公里。 相遇時的探測活動包括收集彗星塵埃和對彗 核拍照。相遇的前9天，飛船將氣凝膠收集器展開，在每秒6.2公里 的相對速度條件下，氣凝膠可收集直徑為1至100微米的塵埃粒子。 在相遇的前後5個小時內，成像儀每10秒鐘對彗核拍照一次。隨著 飛船靠近彗核，彗核開始作為一個擴展的物體出現。