作者:李木子 来源:中国科学报 发布时间:2022/6/19 18:10:19
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欧洲计划启动彗星拦截器探测任务

 

欧洲空间局(ESA)日前批准了一项名为彗星拦截器的新任务,该任务将在没有任何特定目标的情况下发射,并等待来自太阳系外甚至其他恒星的访客。彗星拦截器可以让研究人员第一次看到太阳辐射范围之外的原始物质,甚至揭开外星世界的化学组成。

它将是首个停在太空中的探测器,随时准备在短时间内飞向目标。“我们正冒着巨大的风险,但会有很高的回报。”ESA科学主管Günther Hasinger说。

这项任务于2019年首次提出,并将于2028年与一台新的望远镜Ariel一起发射,后者用于研究系外行星的大气层。两者都将到达第二个拉格朗日点(L2),这是月球轨道之外一个距离地球150万公里的引力稳定点,最近发射的詹姆斯·韦布太空望远镜也在那里。

在L2,彗星拦截器将漂浮在太空中,其目标是找到一颗在宽轨道上运行数百年的原始彗星,即首次进入太阳系的长周期彗星。这样一颗彗星可能起源于一个被称为奥尔特云的巨大冰冻天体区域,该区域位于海王星外的太阳系外层空间。

“彗星拦截器将让我们第一次真正看到原始天体。”并未参与此项任务的英国贝尔法斯特女王大学彗星研究员Alan Fitzsimmons说。

此次任务将包括一个主航天器和两个较小的探测器,其中一个探测器由日本宇宙航空研究开发机构开发。ESA还将从英国泰雷兹阿莱尼亚太空公司和意大利OHB Italia公司中选择一个主承包商开发主航天器。

一旦航天器在L2就位,它至少可以在那里等待6年。当足够接近地球轨道的合适目标出现时,彗星拦截器就会启动推进器,离开L2。其主探测器将在大约1000公里的距离上飞过彗星,以避免附近物质遭到任何破坏,而较小的探测器将俯冲到距离彗星表面400公里的地方。

整个观测过程只持续几个小时,但它带来的科学回报是巨大的——望远镜的远程观测无法与其相媲美,包括测量彗星的成分、发射的气体和尘埃、温度等,以及首次拍摄到一个原始冰体的特写图像。这将为研究45亿年前太阳系形成之初的物质提供一个窗口。

每年都有十几颗长周期彗星进入太阳系内部,虽然并非所有此类彗星都能被彗星拦截器探测到。但该团队估计,在彗星拦截器位于L2的时间内,有80%的几率会出现一颗合适的长周期彗星。这类彗星在它们接近太阳系内部几个月前就能被发现,因此,在L2处准备一个航天器比试图在短时间内从地球上组织一次发射更容易。

过去5年,人们发现了两个飞越太阳的天体,它们被认为是从其他恒星星系喷射出来的,分别是2017年的Oumuamua和2019年的Borisov彗星。望远镜的观测提供了这些稍纵即逝的访客的初步一瞥,而发射一艘航天器可以告诉研究人员更多关于它们的组成、含水量及起源的系统信息。

如果这样一个天体是在彗星拦截器位于L2时被发现的,并且如果该天体经过的距离足够近,以至于可以看到,那么就可以派航天器来拦截它,从而让我们看到一个前所未有的来自另一个恒星星系的物质。

 
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