耗资3.33亿美元的太空“焰火” 7月4日,美国独立日的夜空被无数美丽的焰火点缀,但最引人注目的一朵焰火绽放在距地球1.32亿km处的太空中:美国宇航局的“深度撞击”号宇宙探测器发出撞击舱,以10.2km/s的宇宙速度撞击坦普尔1号彗星。4日凌晨,人们甚至用肉眼都能看到这朵熠熠生辉的太空焰火。 耗资3.33亿美元的“深度撞击”号宇宙探测器所肩负的任务不仅仅是制造一次绚丽的人造天象,它要解答的是长久以来人类对于彗星本身、太阳系的形成、甚至生命起源的诸多疑问。 2005年1月12日,美国佛罗里达州卡纳维拉尔角航空站,“深度撞击”号宇宙探测器搭乘“德尔塔II”型火箭前往太空,开始了它的“追星”之旅。 科幻成真 “弥赛亚”号的船员们望着太空中美丽的蔚蓝色星球,毅然发动飞船向彗星撞去,用最后的 4颗核弹与它同归于尽。就在进入大气层前,彗星被炸得粉碎。碎片化作无数金色流星划过天空,就像美丽的精灵保护着人类家园。这是1998年好莱坞科幻灾难影片“DeepImpact”(中文译名《深度撞击》)中的感人一幕。 由于“深度撞击(DeepIm Pact)”宇宙探测器与这部电影同名,场景也“似曾相识”,于是 7月4日的“亲密接触”难免让人浮想联翩。在《彗星撞地球》中,人类的生存受到了一颗迎面而来的质量约500Mt的彗星的威胁。眼看浩劫即将降临,美国政府发射了一艘名为“弥赛亚”的宇宙探测器,试图登陆彗星,用核弹将其炸碎,或使其偏离原来的轨道。但是因为对彗星结构了解不足,核弹虽然顺利引爆,彗星却没有被炸碎,而是分成大小两块继续向地球撞去。为了保全人类,和地球失去联系的“弥赛亚”号最终选择牺牲自己,进行了一次悲壮的“深度撞击”。 而1998年的全美电影票房冠军《绝世天劫》(Armageddon)中,更煞有介事地描写了一个人类战胜天外煞星的故事。为了摧毁一颗向地球袭来的巨大陨石,好莱坞巨星布鲁斯·威利斯扮演的钻井工人摇身一变,成为拯救世界的英雄。他带领一群手下登陆陨石,用最擅长的钻井技术贯穿至陨石中心,成功引爆了这颗灾星。 当然,7月4日的真实版“深度撞击”与科幻灾难电影有着天壤之别。坦普尔1号是一颗运行轨迹不可能威胁到地球的彗星,这次的“深度撞击”也并不是要摧毁它,而是为了深入探索彗星的真实构成。 事实上,研究人员也曾经设想过让探测器在彗星上进行软着陆,凿开彗星的外壳,取出样本,再带回地球。但是现阶段这样的想法只能在科幻片中出现。暂且不考虑科学家对彗星构造了解甚少,仅在彗星上着陆和起飞就困难重重。美国宇航局的科学家把彗星形容为“性情古怪的野兽”。急速运行的彗星上,表面除了剧烈地喷发,周围还被密集的星尘包围,在这样恶劣的“气候”下着陆和起飞都是难以想象的,当然也更不可能出现在《绝世天劫》中驾驶着太空车在彗星上横冲直撞的场面。 科学家认为,在彗星上撞开一个缺口是目前最实际的研究彗星方式,也将为人类飞行器探索太阳系探索新的方法。从2001年2月12日美国无人空间探测器“舒梅克”在433号小行星(爱神星)上实现了历史性登陆,到今年欧洲航天局制造的“惠更斯”号探测器于1月14日在土卫六上着陆,人类已经进入驾驭无人探测器登陆地外天体的时期。 “深度撞击”也是随着这一潮流发展的结果,只是探索的方式更加非传统,更戏剧化。有科学家开玩笑说:“朝彗星扔一个铜球。有人可能会说:这是穷人的探测器,但是,这确实也是很聪明的办法。” 约翰·霍普金斯大学的行星天文学家哈尔·维渥认为,“深度撞击”是一项非常值得期待,同时又“相对廉价”的探索彗星试验。他说:“我们需要炸得越深越好,看看里面是什么?” 此次撞击的对象——坦普尔1号彗星,它每5.5年环绕太阳飞行1圈。科学家们之所以选择坦普尔1号,是因为该彗星有代表性,适合对所有彗星的研究;坦普尔1号的轨迹位置会经过火星和木星,作为被普通飞行器撞击的“靶子”相对合适;而且这个撞击地点也适合从地球上进行观测。 追星之旅 经过耗时6个月、里程4.31亿km的太空飞行后,“深度撞击”探测器“拦截”到正远离地球的坦普尔1号彗星。1996年,3位美国科学家德拉美尔、白勒顿和赫恩向美国宇航局提出揭开彗星内部秘密的撞击计划。在对撞击舱的导航系统进行改进后,计划于1999年11月1日启动。 主要参与机构是美国宇航局喷气推进实验室、美国马里兰大学和鲍尔航天技术公司。整个“深度撞击”宇宙探测器耗资3.33亿美元。 2005年1月12日,美国佛罗里达州卡纳维拉尔角航空站,“深度撞击”号宇宙探测器搭乘”德尔塔Ⅱ”型火箭成功进入太空。升空35min后,探测舱脱离火箭,进入预定轨道,展开并固定太阳能电池板,开始了自己的“追星”之旅。 经过耗时6个月,里程4.31亿km的太空飞行后,“深度撞击”探测器“追上”了坦普尔1号彗星。事实上,说“追击”并不完全准确,因为坦普尔1号彗星的运行速度高达10万km/h,“深度撞击”号的速度则不到8万 km/h。探测器的航行轨道是在经过精确计算后与彗星交叉,“拦截”到正远离地球的坦普尔1号彗星。 6月22日,“深度撞击”探测器观测到了坦普尔1号彗星上冰雪喷发的奇景。此前的6月14日,“哈勃”太空望远镜曾观测到坦普尔1号彗发的照片。“深度撞击”项目首席科学家说,6月22日的这次彗发形成,规模比第一次更大。“深度撞击”号上的分光计探测到,彗星喷发出的水蒸汽增加了1倍,二氧化碳等气体增加更明显。探测器拍摄的照片显示,在大约半天的时间里,坦普尔1号彗星上大量碎冰和各种微粒喷发出来,形成彗发,这使彗星在外形上变得更大更亮。喷发没有影响到撞击计划,也没有影响探测器安全,还让探测器上的仪器探测到其中的物质成分。