惊天一吻,深度撞击【bet9备用网址】

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一位14岁的少年,在天文实验室里无意中发现了一颗不知名的彗星,其面积相当于纽约市,重约500兆吨,在受太阳引力作用下围绕太阳运行,但如果依其所在轨道运行,这颗彗星约一年后会撞击地球。为此,美国政府决定发射飞船“登陆”彗星,然后用核装置引爆或使它偏离原来的轨道以阻止这场灾难。但因对彗星结构了解不足,爆炸后分成的两部分继续飞向地球,飞船也与地球失去联系……几经波折,飞船终于与地球取得了联系,航天员们毅然启动核装置,奋不顾身地冲向大彗星块,使地球转危为安。这是好莱坞一部名为《深度撞击》(又名《彗星撞地球》)的科幻灾难片。7年后,美国给其探测器取与科幻片一模一样的名字,并真实地在太空上演了“深度撞击”。 

新华社电 美国宇航局“深度撞击”项目科学家日前说,他们初步判断,撞击坦普尔1号彗星彗核表面达到的效果比原先计划中预想的更精彩,可望给天文研究带来大量信息。 “深度撞击”项目负责人里克·格兰米尔、首席科学家迈克尔·赫恩、项目科学家彼得·舒尔茨等,在喷气推进实验室的冯·卡门报告厅举行新闻发布会,披露了“深度撞击”的细节。 7月3日晚的“深度撞击”大获成功,科学家们一直工作到7月4日清晨。但他们忘记了疲惫,似乎依旧沉浸在项目成功的兴奋中,他们向记者播放了“深度撞击”探测器在撞击前后拍摄的一连串照片剪辑成的“电影”。 格兰米尔说,“深度撞击”彗星探测器的飞行器,已经向地面传回从可见光和红外线等不同频谱拍摄的高清晰度照片,其中的大量信息甚至“让我们不知从何入手”、“足够写一部百科全书”。 赫恩说,“深度撞击”的撞击器在轰向坦普尔1号的“最后旅程”中还拍摄了一些中分辨率的照片,这使他们可以在很近的距离上观测彗核表面。其中最后一张照片是撞击器在彗核前30公里所拍,分辨率达到4米,这令人“难以置信”。 这些照片还显示,坦普尔1号的外形不规则而且分布着一些坑,像个坑坑洼洼的大土豆。“深度撞击”在彗核表面“轰”出的坑可能有50米深,不过还要更精确的分析证实。 舒尔茨透露,撞击器轰击坦普尔1号表面的过程实际上有两步,第一次产生了较小的物质喷发,很容易被忽略,而紧接之后产生的另一次物质喷发就很明显,使彗星的亮度一下子增强了5倍。 这表明,坦普尔1号彗星的彗核表面是一层很松散的物质,而其内部还有一层较坚硬的物质。这符合科学家们原先对撞击过程的最佳设想,也就是说彗核内部很可能是“未经触动”的,含有太阳系初生时的原始物质。 他说,第二次“深度”撞击造成彗核物质喷发高达数千公里,使坦普尔1号的彗核笼罩在一片尘埃和冰屑之中,可能要延续几周时间才逐渐散去。不过,科学家通过飞行器搭载的红外分光计等设备,可以透过这一片尘埃看到彗核的“真容”,此外还可以分析其中的物质成分。目前,项目科学家正在进行这些分析。

“深度撞击”是NASA设计的通过使用撞击探测器撞击彗核来调查研究坦普尔彗星的探索计划的第八次任务。经过173天、4亿3100万公里(2亿6800万英里)的旅程后,2005年7月4日“深度撞击”飞越了坦普尔彗星。在脱离彗星一天后,飞越飞行器开始部署撞击探测器。在撞击探测器撞击彗星时,飞越飞行器已经离开彗星8606公里(5348英里)了。撞击探测器在撞击发生后14分钟达到与彗核的最短距离,大约为500公里(310英里)。

大家好,我是黑眼睛看宇宙。

举世注目的美国“深度撞击”(DeepImpact)彗星探测器,于北京时间2005年7月4日下午13时52分首次撞击坦普尔1号(Tempel)彗星。该项目主要负责人赫恩教授说:“从太阳系形成至今,只有彗星的内部物质一直没有变化。在这之前,我们并不了解彗星内部的情况,因此我们希望通过这次‘深度撞击’收集彗星内部的信息。”此举是人类第一个实际接触并探索彗星的空间计划。 

(科学时报 2005-7-8 陈勇)

结构特点研制历程使用情况结构特点

45亿年前彗星由太阳系原始星云的遗留物生成,其中心较亮的部分叫做“彗核”。1950年,美国科学家弗雷德·惠普尔提出了著名的“脏雪球”理论,认为彗核是由冰和尘埃冻结在一起的团块。

为何掀起彗星探测热 

这两颗飞行器都被设计成执行机载自主导航。在撞击前两小时,它们的“antonav(自主导航)”软件开始以15秒的间隔拍摄照片。撞击探测器的推进器很好地调整了它的飞行路径,所以撞击发生在了飞越飞行器卡尖的彗星日出面。

1986年,哈雷彗星回归,欧洲空间局的“乔托”号探测器飞到距离哈雷彗星彗核仅仅数百千米的地方,拍下了哈雷彗星彗核的照片,为“脏雪球”理论提供了初步支持。不过,这些都只能停留在种种猜测中,因为人类一直无法“钻”到彗星的“肚”里一睹为快,或者直接登陆彗星“亲眼”看看它的“真容”。1998年,好莱坞拍摄了科幻电影《深度撞击》,影片中一艘美国太空船奉命前去轰炸一颗巨型彗星,以防止其与地球相撞,激发了人们无限遐思,并盼望着“深度撞击”梦想成真。2005年7月4日,美国科学家真正导演了一部上座率极高的太空大片:在距离地球1.3亿千米之遥的地方,利用“深度撞击”号探测器的铜质撞击器成功命中坦普尔一号彗星,创造了千古奇观—“惊天一吻”,从而揭开了来自彗星这个“脏雪球”的许多奥秘……

近年来,人类对彗星越来越感兴趣,尤其在2004年掀起了彗星探测的新高潮。 2004年1月2日,飞行已久的美国“星尘号”彗星探测器与怀尔德2号彗星交会,不仅拍摄了彗星的照片,还在离彗核很近的地方用密度极低的氧化硅气溶胶首次获取彗核物质。这些彗核物质样本可为宇宙形成和地球生命起源的研究提供重要线索。2004年3月2日,欧洲空间局发射其第一个彗星探测器“罗塞塔”。它将经过10年的长途跋涉进入楚留莫夫-格拉西门克彗星轨道,并向该彗星“着陆”,这在人类航天史上也前所未有。现在美国又把“深度撞击”彗星探测器送上太空,“上演”惊心动魄的太空大撞击。人类如此频繁发射彗星探测器,究竟为什么? 彗星是由冰和少量岩石组成的小天体,迄今共发现1800多颗。其体形庞大,但质量却小得可怜,就连大彗星的质量也不足地球的万分之一。彗星物质95%以上集于彗核,彗核的内部结构保存了彗星形成和演变过程的重要信息,这对研究彗星乃至整个太阳系的起源和演变都非常重要。 彗星由太阳系诞生初期的物质构成。由于它自身温度极低并处在温度极低的宇宙空间,因此在太阳系诞生46亿年来,几乎始终保持形成初期的状况,故而彗星被认为是太阳系最古老、最原始的天体,可以说是太阳系的活化石,其物质构成与太阳系形成前的星云类似。对它进行研究将有助于人类揭开太阳系形成之谜。 科学家认为彗星实际上就是宇宙产生时期残存的原始物质。一些人猜想彗星上可能“窝藏”复合碳分子。地球幼年时期受到太空岩石撞击过程中,这些碳分子可能已经在地球上“播种”了制造生命的化学“积木”块。所以探测彗星很有可能使人类认识地球生命起源的奥秘。而且有人认为地球上的水也可能来自彗星。 此外,探测彗星的本质及其组成成分,还有可能了解太阳风的物理性质和化学成分。 自20世纪80年代以来,人类已用多个航天器对5颗各具特色的彗星进行了探测,但这些探测的共同缺点是没有直接取样彗核进行研究,也没有收集彗星物质返回地球。而“深度撞击”则首次让人类揭开彗星外表探索其内部奥秘。 

研制历程

千百年来,科学家还从来没有直接观测过彗星内部结构,因而难以揭开蒙住“彗核”的那层神秘面纱。2007年,导演“惊天一吻”部大片的,是美国科学家、马里兰大学教授阿赫恩。当阿赫恩在新闻发布会上对外公布这一消息后,立即成为世界性爆炸新闻,各地的天文爱好者都表现了空前的热情。在撞击的当天,因为访问人数太多,基特峰天文台的网站一度处于瘫痪状态。

“深度撞击”3步走 

经过173天、4亿3100万公里(2亿6800万英里)的旅程后,2005年7月4日“深度撞击”飞越了坦普尔彗星。在脱离彗星一天后,飞越飞行器开始部署撞击探测器。在撞击探测器撞击彗星时,飞越飞行器已经离开彗星8606公里(5348英里)了。撞击探测器在撞击发生后14分钟达到与彗核的最短距离,大约为500公里(310英里)。

美国宇航局的官方网站更是门庭若市,“据说访问量甚至超过了火星计划和卡西尼计划”的访问量总和。天文学界也摆开了前所未有的阵势来迎接宇宙历史上的首次人造天象。除了“深度撞击”号飞船、欧洲空间局的“罗塞塔”号彗星探测器以及正在太空运行的天文望远镜以外,地面上的天文望远镜也构成了一个庞大的观测网络,一共有35个天文台的73个地面望远镜加入了这个网络。在夏威夷怀基基海滩,1万多人通过巨型电影屏幕目睹了这一撞击盛况。整个世界沸腾了,无数双形形色色的“眼睛”等待着观赏这千载难缝的天象奇观。

“深度撞击”探测器犹如一辆中型面包车大小,重650千克,由轨道器(也叫飞越舱)和撞击器组成。轨道器使用X波段无线电与地球和撞击器保持通信联系。当撞击器撞上彗星的小段时间内,由于探测器记录的数据急速增加,其信号将向地球各个重叠天线传输。探测器上的初始数据将立刻被传输至地面,随后的数据将在一个星期内传输完毕。在撞击发生后,轨道器对“弹坑”和彗星内部物质的碎片同时使用光学成像和红外线频谱扫描。 “深度撞击”的任务是:观测彗核的组成;测量彗核的深度和直径;分析彗核物质和喷出物质的成分;观测因碰撞造成的“蒸汽现象”的过程变化。其首要科学目标是探测彗核内部与其表面之间的不同。 其有望回答的问题之一就是宇宙的原始物质到底埋藏在彗星内部多深的地方。 “深度撞击”探测器由撞击器和轨道器组成,探测器将分3步完成任务:首先靠近坦普尔1号彗星;接着发射撞击器撞向彗星形成“弹坑”,造成彗星内部物质溢出;最后轨道器靠近“弹坑”,收集彗星内部物质进行研究。 当撞击器被释放后,轨道器将会降低速度,改变航线,在距坦普尔1号彗星500千米内观测撞击过程。在记录撞击过程和收集彗星内部物质样本的同时,它还会对彗核结构和组成进行分析。其主要任务是,考察撞击后10多秒钟内彗核的变化,对撞击过程、撞击坑的形成及“弹坑”内部成像,获取彗核及撞击坑内部的能量谱,并存储、发送图像和能谱数据,它还接收撞击器发回的数据。在此过程中,其高增益天线会向地球发回近实时图像。 撞击器在撞向彗星彗核的前2秒钟,会拍下绝无仅有的最近距离彗核的照片。随后,彗星将从轨道器上方飞过。此时轨道器调转角度从后面继续对彗核进行跟踪分析。按照计划,如果轨道器还能工作,它将继续飞向另一颗彗星,执行下一项探测任务。 撞击器冲向彗核时产生的动能相当于4.5吨TNT炸药爆炸的能量。由于撞击器和彗星之间的相对运动速度很大,两者相撞时会产生巨大的爆炸力,故铜制撞击器将被熔解蒸发,产生焰火般的绚丽景象。预计撞击器会在彗核上撞出一个约10~15层楼深(深达30~45米)、横截面相当于一个足球场大小的大洞,直达彗核。此时撞击器内一片刻满全球天文爱好者名字、大小像迷你CD般的光盘,也将同时穿入彗星内部,永远留存在彗星上。 从2005年8月开始,由轨道器拍摄的照片及收集的数据将陆续传回地球,整个数据传输将持续1个月。2006年4月,科学家对这些照片和数据分析完毕,该项目最终结束。 

使用情况

美国东部时间2005年7月4日凌晨1时52分(北京时间4日13时52分),撞击器在导航控制系统的操纵下,经过80万千米的自主飞行,其间三次发动机点火调整,在完成一系列高难度动作之后,重达372公斤的铜质撞击器与“深度撞击”号探测器脱离约24小时后,以每小时3.7万千米的相对速度在距地球约1.3亿千米处,与坦普尔1号星成功相撞。刹那间,在太空中绽放出美丽的焰火,完成了人造航天器和彗星的“第一次热吻”。对此,“深度撞击”项目负责人里克·格兰米尔把它比喻为“在高速飞行的针上穿线”。可见,创造“惊天一吻”这一奇迹的难度。为了这一时刻,美国著名的科学家组成的攻关小组,已经等待6年之久。

撞击意义深远 

撞击探测器的推进器很好地调整了它的飞行路径,所以撞击发生在了飞越飞行器卡尖的彗星日出面。撞击探测器最后的图片是在撞击前的3秒发回的,这时撞击探测器距离彗星表面30公里(18.6英里)。它所装备的3部摄像机发回了将近4500张图片,但是撞击所留下的弹坑被碎片产牛的烟华所掩盖了。

撞击器“亲吻”彗星后,虽然最终“牺牲”在这颗彗星上,但是这次撞击给坦普尔1号彗星留下了一个大坑同时在彗核表面造成冰雪和尘埃等四溅,如同在太空中放“焰火”,十分壮观。撞击器击中彗星下部,撞击处出现了一个明亮的光斑,冲击产生的碎片在空中散开,如同云状。这是人类探测器在彗星上留下的第一个印记,将载入史册。

坦普尔1号彗星由德国科学家坦普尔于1867年4月3日发现,该彗星每5年半绕太阳运转一周,近日距离为1.5AU(地球与太阳之间的平均距离),轨道偏心率为0.5,轨道位于火星和木星轨道之间。自旋周期为1.71天。它已经穿过太阳系100多次,2005年又是它的回归年,这使它成为研究彗星外层覆盖物发展变化的最佳对象,因而美国发射“深度撞击”对其进行撞击探测。 与以往的太空计划不同,“深度撞击”不是被动的等待和观察,而是人类历史上第一次利用太阳系中其他天体做一个大“实验”。通过撞击器对彗星撞击使其露出彗核,能够解答天文学和自然界中许多问题,包括彗星和太阳系的形成,甚至生命的起源等。 该计划的另一个重要任务就是研究如何使彗星和流星改变方向,为地球今后可能遭遇小天体撞击而尽可能积累一些研究数据,以便将来能“转守为攻”。虽然这次撞击是在坦普尔1号彗星运转到距离地球最近(约15000万千米)时进行,而且改变了坦普尔1号彗星的轨道,但不会使它威胁地球安全,这就好像让一只蚊子冲进1架波音747飞机一样,即坦普尔1号彗星因“深度撞击”引起的变化,相对而言可以完全忽略。

科学家通过撞击后发回的照片揭开了“脏雪球”的许多奥秘:直经约数千米的坦普尔一号彗星,地貌十分复杂,彗核的表面并不光滑,明显有丘陵的特征。最大特点是有一个环形山,环形山的直径接近1千米,估计是几十米直径大小的小行星或者彗星的彗核撞击所致。这个环形山的特征比较明显,应该处于中年时期。科学家对撞击后的喷射物进行光谱分析发现,其中包括碳氢化合物、水、一氧化碳和二氧化碳等物质,但其中一些谱线是在撞击产生的高温下才形成的。这表明彗星内部含有大量的有机分子,为彗星和小行星撞击像地球这样的行星并带来有机物而创造地球生命起源理论,提供了一定的支持。

大众科技报 2005-7-7

坦普尔1号彗星,是由德国天文学家恩斯特·威廉·勒伯莱希特·坦普尔于1867年发现的,并以他的名字命名。这颗彗星在火星和木星之间围绕着太阳的椭圆轨道上运行,彗核自转周期约42小时。科学家初步探知,这颗彗星的彗核相当小,直径只有约6.5千米。坦普尔1号的轨道平面与太阳——地球构成的黄道平面非常接近,这使它有段时间和地球很接近,这也是“深度撞击”探测器能经过较短距离“捕获”它的最佳时机。“深度撞击”探测器由两部分组成:一是飞行器,实际上是相当于一台两厢的轿车大小的飞船;二是用来轰击彗核表面的撞击器,体积相当于一台家用冰箱,重近400公斤。飞行器由太阳能电池驱动,其核心是一台防宇宙辐射的主控计算机。它还有1个高增益天线、2个低增益天线,用于向地球传回撞击的数据。撞击器有不到1/3的质量是加固的铜合金,主要是为了增加撞击彗核表面的动能。

科学和科学家都不希望被神秘化。让更多的人了解科学、热爱科学,提升公众对科学的兴趣和认知,是我们的重要任务之一。“深度撞击”恰好实现了这一目标,使全世界的天文研究机构、天文爱好者对同一天文事件非常集中、非常热烈地投入,激发兴趣,这也是导演“惊天一吻”这部大片的学者们所期望的。

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