彗星形成于太阳系诞生之时,被称为“时间胶囊”,保留有太阳系早期遗留下来的最初物质。科学家将其以古埃及罗塞塔石碑的名字命名,希望它能帮助解开太阳系起源与演化,以及彗星在行星形成过程中所扮演的角色等诸多谜团。而着陆器“菲莱”以发现罗塞塔石碑的尼罗河小岛--菲莱命名。
罗塞塔号是首颗长期近距离跟踪观测彗星的探测器,重约3吨,携带了12种科学仪器。美国宇航局为罗塞塔号提供了微波设备MIRO,离子和电子传感器IES,双聚焦质谱计DFMS,离子和中性分析光谱仪ROSINA。同时,NASA还为欧空局对罗塞塔号的通信提供深空网络支持。
罗塞塔号升空后三次飞掠地球,一次飞掠火星才正式航向67P彗星,这样做是为了借助地球与火星的引力,加快探测器飞行速度,节省燃料和飞行时间。
此外,罗塞塔在飞行途中还顺路拜访了两颗小行星。2008年9月,罗塞塔号以不到800公里的距离飞掠了“2867号”小行星,该小行星直径约5公里。2010年7月,罗塞塔号以3000公里的距离飞掠过小行星“司琴星”,直径约100公里。
2015年8月,67P彗星经过近日点附近时,表面物质各种喷发。来源:ESA
罗塞塔号于2014年8月6日抵达探测目标:67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星,伴随该彗星绕太阳飞行,并在同年11月12日释放“菲莱”号实施着陆。“菲莱”在着陆后获取了首张拍摄自彗星表面的照片,并在随后几天持续发回有价值的科学数据。但因携带的着陆装置未能发挥作用,菲莱在登陆后不久失踪。
菲莱号着陆器位于67P上的位置。
2015年6月至7月,67P彗星接近近日点时,“菲莱”曾短暂苏醒并与罗塞塔号进行了短时间通信。直到2016年9月初,罗塞塔号结束任务前一个月,地面工作人员才在罗塞塔号新近拍摄的67P彗星近距离高分辨率照片中找到“菲莱”。
这张照片由罗塞塔号OSIRIS广角相机拍摄于2016年9月29日,距离67P彗星表面约23公里。来源:ESA
这是较早时候,67P彗星的发现者之一,斯维特拉娜·伊万诺夫娜·格拉西缅科像对自己孩子一样捧着67P彗星模型接受拍照。对天文学家来说,自己发现的彗星在有生之年能有探测器拜访,并传回它近距离的照片,实在是很幸福。
67P彗星百科与新发现
67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星是一颗轨道周期6.45年,自转周期12.4小时的小型彗星,直径约4公里。该彗星由苏联天文学家克利姆·伊万诺维奇·丘留莫夫与斯维特拉娜·伊万诺夫娜·格拉西缅科发现,也是有史以来第一个有人造探测器降落在彗核上的彗星。
67P彗星中间凹陷,两头一大一小酷似“大黄鸭”。科学家利用计算机模拟认为该彗星是由两颗独立形成的小型彗星,低速碰撞缓慢合并形成的。罗塞塔号的探测结果表明该彗星喷射出的水汽中氘(氢同位素,原子核多一个中子)含量比地球水体更高,这与1980年代欧空局乔托号探测哈雷彗星的结果相符,这让地球上的水来自彗星的推论存疑。
此外,罗塞塔号在67P彗星周围发现了氮分子与大量氧分子,并探测到甘氨酸(组成蛋白质的氨基酸中的一种)、甲胺、乙胺等许多有机分子以及磷(构成DNA和细胞膜的关键化学元素),它们从太阳系诞生初期就被保存在67P彗核中,证实彗星在送递生命起源分子过程中起了关键作用。罗塞塔号还证实67P彗星没有磁场。