2014年11月13日 星期四

Touchdown! Philae.







 
歐洲太空總署「羅賽塔」號太空船( Rosetta)攜帶之「菲萊」( Philae )探測器,在格林威治標凖時間 2014 11 12 16 05 分,成功登陸於距離地球 5 億公里遠的 67P/楚留莫夫·格拉希門克彗星(67P/Churyumov-Gerasimenko上,這是史上首次有探測器登陸彗星。

「羅賽塔」號早於 2004 3 2 格林威治時間 07:17 亞利安五號酬載火箭發射,十年之後,「羅賽塔」號於 2014 8 6 到達環繞彗星軌道。從地球航行至 67P 彗星的漫長十年間,它數次近距離觀測航程中遭遇之隕石,「羅賽塔」號處於休眠狀態時間為 2 年 7 個月又 12 天,並依計畫於 2014 年 1 月 20 日甦醒。之後進行一個月自我檢測工作,經檢測一切安好,隨即按計畫於 2014 8 6 進入環繞 67P 彗核軌道,並同時進行掃瞄彗星表面工作,藉以尋找適當降落地點。一旦選定降落地點後,太空船降低高度至距離彗核表面約1公里處,並釋放菲萊探測器( Philae probe )進行著陸工作。

彗星是 45 億年前太陽系形成之初,所遺留下原始物質構成的小天體,彗星一生中絕大部分時間都待在寒冷的太陽系外圍,性質鮮少變化,因此被天文學家視為研究太陽系早期歷史的金礦。然而當彗星沿著它狹長橢圓軌道逐漸接近太陽時,因為受到熾烈的太陽光熱蒸發及高能粒子撞擊,形成地球夜空裡令人摒息的壯觀彗尾美景。





到目前為止科學家對彗星的瞭解,有很大一部份來自以往數次太空船飛掠彗星任務。然而飛掠式的彗星任務,只能匆匆瞥一眼處在某種演化階段的彗星外貌,無法獲得更全面資料。這就是「羅賽塔」號有別其他彗星任務的特殊所在,因為「羅賽塔」號將環繞 67P 彗星達 17 個月之久,隨著彗星運轉軌道逐漸接近及遠離太陽,科學家們將可近距離目睹彗星受到太陽光熱及高能粒子猛烈撞擊下的演化及蒸發散失狀態。

任務探測器命名為「菲萊(Philae)」,此名原是埃及尼羅河中一座小島的名稱,科學家在這座靠近亞斯文島上的神廟中,發現一塊石碑,此乃讓世人得以破解古埃及文奧秘的「羅賽塔石碑(Rosetta Stone)」。此次「菲萊」探測器依原訂計畫登陸彗星表面成功,為首次在完全控制下的彗核登陸行動,類似當年「阿波羅」號登陸月球任務一般,惟其中極大不同點是,由於彗星體積小(四公里長寬),所以表面重力(地心引力)極低,「菲萊」探測器確定登陸成功後,探測器中央底部有一類似魚叉的錨必須射出加以固定。另外,探測器的三隻降落腳架末端,均設有一隻鑽頭,待完成降落後啟動,鑽入彗星地表,以加強固定效果,並可針對彗星地表物質進行分析。​

事實上,11 月 12 日登陸任務並非一次成功,因為首次著陸時「菲萊」探測器降落腳架出現收闔並微微轉向狀態,降落腳架在第二次接觸地表時才宣告成功,科學家檢視回傳紀錄發現第一次登陸時,協助著陸的魚叉並沒有成功發射,但從電腦數據上看,最後仍以和緩的「軟著陸」方式成功登陸。由於「羅賽塔」號太空母船目前繞至彗星後方,致使地面控制中心暫時和「菲萊」探測器失去聯繫,科學家預計會在 11 月 13 日再度與太空船取得聯絡。此次「菲萊」登陸後,探測器並未按照原定計畫發射固定魚叉,目前科學家正在考慮是否再次發射;「菲萊」探測器將運用各種感應器來探索彗星表面,它所配載的電池系統會支持進行 64 小時作業,另外,探測器本身配置太陽能板,也將提供每天額外一小時動力。科學家將著手取得彗核第一手資料如:收集彗核樣本,利用探測器中的顯微鏡自動檢測,並拍攝彗核地表的全景影像等。

在此同時,上空環繞的「羅賽塔」太空母船也很忙碌。船上的感應器不斷測繪彗星表面地形和磁場,監測彗星爆發噴流和間歇噴發物質及其流體速率等。在彗核地表的探測器和上空環繞的太空母船資料整合後,可獲得彗星的 3D 立體影像,甚至是彗核表面以下的地質結構等。67P 彗星目前以 6 萬 6 千公里時速飛向太陽,不久(2015年8月13日)將會抵達「近日點」,屆時「羅賽塔」號母船及「菲萊」探測器,均將暴露在太陽的強烈輻射線下。
這個有史以來獨一無二的彗星任務,最終結果必定將在人類科研史中,寫上一段好長的故事。就連 Google 網站這幾天也把它的 Top banner 改成 Philae probe 的圖片(滑鼠點進去就可以獲得一缸子的相關資料),可見此一太空任務之重要性及全球矚目的程度!
(本文圖片與文字輯錄自 NASA、ESA 官網及台北天文館官網等)




















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