專家解讀菲萊：創造空間科學多個“首次”

　　 近日，在科幻電影《星際穿越》熱映之際，歐洲航天局“羅塞塔”號彗星探測器搭載的登陸器“菲萊”在彗星“丘留莫夫—格拉西緬科”的彗核上成功登陸，完成現實版的“穿越”。

　　11月12日，“羅塞塔”彗星軌道飛行器從22.5千米的高空釋放下“菲萊”。不幸的是，它落到了陽光不夠充足的陰影中，無法為電池充電。“菲萊”最終在15日進入休眠。

　　在科學家看來，“菲萊”與彗星的親密接觸，創造了空間科學史上的多個“首次”。他們期待，利用“菲萊”獲得的數據，刷新人類對太陽系起源的認識。

　　打開冰封的“時間膠囊”

　　多年來，天文學家、空間科學家一直致力于通過探測小行星、月球、火星等天體上的水和有機物信息，獲取太陽系形成及地球生命起源的相關證據。

　　“羅塞塔”也不例外。該項目的主要目標是探索46億年前太陽系的起源之謎，以及彗星是否為地球“提供”生命誕生時所必需的水分和有機物質。

　　中科院紫金山天文臺研究員季江徽告訴《中國科學報》記者：“彗星是太陽系冰封的‘時間膠囊’。”彗星是太陽系內部行星形成過程中留下的冰質殘留天體，由太陽系誕生初期的物質組成。由于它們自身溫度極低，并置身于“天寒地凍”的宇宙空間，因此自太陽系誕生以來，彗星成分幾乎不變。彗星“67P”誕生于46億年前太陽系形成初期。

　　中科院空間科學與應用中心（以下簡稱“中科院空間中心”）太陽系探測研究室主任李磊指出：“研究彗星有助于認識太陽系形成的歷史和演化過程。”

　　同時，科學界對地球上的生命到底來源于演變進化還是彗星、小行星撞擊地球時留下的痕跡，仍然存在諸多爭議。季江徽介紹，此次“羅塞塔”號長途跋涉釋放“菲萊”探測器，將通過攜帶的不同儀器，搜集67P上水和有機物的痕跡。

　　“菲萊”在登陸時出現大彈跳，表明彗星黑色塵土地殼、有機分子和冰比想象的更硬。打開彗星這顆冰封的“時間膠囊”，則有望為揭開地球生命起源之謎提供證據。

　　“菲萊”實現多個“首次”

　　“羅塞塔”號花費10年時間穿越太陽系，在今年8月最終接近目標時，旅行了65億公里，最終在67P上登陸。一臺樣本分析設備的主要研究者、德國馬普學會的Fred Goesmann表示，“菲萊”搭載的兩臺樣本分析設備都能“嗅到”地表附近的氣體，著陸時扇起的塵埃被吸進了儀器中。

　　11月15日，在發回一系列數據后，歐洲航天局證實，“菲萊”由于電力不足已經休眠，與地球失去聯系。在研究人員的最后命令中，控制者試圖將其太陽能電池板置于更理想的位置，希望隨著67P接近太陽和方向變化，更多陽光將照進它的電池板。

　　盡管如此，在空間科學家看來，“菲萊”創造了空間科學史上的多個“首次”。

　　李磊向《中國科學報》介紹：“以前，人類曾經進行過飛越彗星的活動，但從來沒有登陸彗星，這是第一次。”在李磊看來，此次計劃巧妙的設計還將實現另外兩個“首次”：“羅塞塔”探測器于2004年升空，十年中實現了首次與彗星伴飛；而伴飛中首次觀測到彗星在太陽光照下的活動過程。

　　按照慣例，歐航局將會把“羅塞塔”項目的數據全部公開。科學家們期待，利用“菲萊”獲得的數據為空間科學創造更多“首次”。

　　中國“追星人”

　　在中國，也有一批“追星人”，他們正在逐漸走向世界小行星探測的前列。

　　2012年12月，嫦娥二號衛星在距地球約700萬公里遠的深空，成功飛越“圖塔蒂斯”小行星，實現我國首次對小行星飛越探測，并在國際上第一次拍下這顆小行星的光學圖像。隨后的研究結果揭示了該小行星的物理特性、表面特征、內部結構以及可能的起源等。

　　最近，中科院紫金山天文臺與中國空間技術研究院總體部合作研制生產的小行星采樣一體化裝置，通過了專家組驗收評審。“將來，在小行星探測中，它會黏在探測器的外壁，跟衛星一起上天，落在小行星表面，通過地面發射的一些指令，進行原位探測。”季江徽說，“這套裝置登陸小行星堅硬表面，和登陸彗星柔軟表面相比，難度更大。”

　　中科院空間中心也在日地及太陽系行星空間環境探測研究領域開展了卓有成效的工作。例如，開展了太陽風與行星相互作用的研究工作。此外，空間中心也根據空間科學探測目標開展了諸多探測儀器的研發。據該中心空間環境探測研究室主任孫越強介紹，太陽風離子探測器、高能粒子探測器已在嫦娥一號/二號上成功應用；等離子體探測包、無線電掩星接收機等已在螢火一號火星探測器上搭載；瞄準中國自主火星探測，已完成等離子體、中性原子和能量粒子探測等關鍵技術攻關和關鍵部件研制。