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还记得彗星上的那个“菲莱”么?这回它真的挂了。。。

2016-02-15 航天爱好者

      “是和彗星着陆器‘菲莱’(主页菌:看成韭菜的拖出去暴打一百遍)说永别的时候了!”德国航空航天中心的工作人员12日依依不舍地说。“菲莱”项目主管斯特凡·乌拉迈克说:“彗星着陆器控制中心再次与‘菲莱’联系上的几率几乎为零。我们也不会再向它发出联系指令了。”


图为 “菲莱”着陆彗星CG图


       “菲莱”是人类历史上首个在彗星上软着陆的人造探测器。它于2004年3月由欧洲航天局“罗塞塔”彗星探测器携带升空,经过长达十余年的漫长飞行和近距离掠过火星的引力加速和变轨机动,终于在2014年11月12日成功登上“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星,下图为该彗星的一些基本数据。(主页菌:对于这颗彗星,国内译名版本比较多,但是编号是固定的67P/C-G


图为67P彗星的尺寸和轨道数据


       上图这些数据可能并不是非常直观,我们做一个形象的比喻给大家,图中下部的建筑是纽约的曼哈顿区,背景中的庞然大物就是67P彗星了。



        “菲莱”只是欧洲航天局“罗塞塔”彗星探测项目的一部分,“罗塞塔”探测器携带 “菲莱”前往彗星,然后探测器变成卫星环绕彗星探测,在适当时机释放 “菲莱”着陆彗星表面。欧空局的科学家希望借此进一步探究太阳系和生命的起源。而“罗塞塔”探测器在成功减速并成为67P的卫星后,对其进行了详细的探测和研究,发回了一系列精美的彗星表面照片和探测数据,这也是人类第一次在如此近的距离上观察一颗飘流在浩渺宇宙中的彗星。比如下面这张,是彗星接近太阳时,彗星表面物质被阳光加热后挥发时产生的壮观景象。


还有这张在接近太阳过程中拍摄到的彗星上出现的小规模喷射的现象


        对于“菲莱”而言,由于彗星本身的体积和质量很小,能提供的重力也十分微弱,而且没有大气减速,也无法准确得知彗星表面的土壤硬度和物理特性,也无法精确的掌握着着陆场的地表情况。所以“菲莱”的整个着陆过程充满了风险,整个着陆过程除了落点在释放前可以选择外,整个过程基本就是一锤子买卖。下面是“菲莱”登陆过程的动画演示。


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=v01646y6b02&width=500&height=375&auto=0

        

        最终“菲莱”的整个着陆过程可谓坎坷,由于彗星表面的硬度远超想象,预先设计的三套着陆固定方案失效了两套半(主页菌:醉了。。。),因此“菲莱”在彗星表面多次翻滚和弹跳,下图为分析后得出的弹跳路径图。

        最终着陆点位于一个陨石坑边缘的阴影中,而且着陆姿态似乎也不尽理想,直接导致其太阳能电池板的供电能力严重不足。下图为着陆器从65到9米的着陆过程动图,这也是人类有史以来第一次这么近的距离上观察一颗漂浮在宇宙中的脏雪球——彗星。



        “菲莱”在着陆3天后因电力不足进入休眠。后来随着彗星在2015年年中时期逐渐接近太阳,受到光照逐渐增多的“菲莱”曾苏醒过来,从去年6月13日起先后8次向地球传回数据,但联系时有时无,并不规律,最后一次联系是在去年7月9日。



 网友绘制的“菲莱”醒来的萌图和演示动画,真是萌的不要不要的,权作纪念吧

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=k00181keqt1&width=500&height=375&auto=0

       2015年8月13日,彗星到达近日点,距离太阳大约1.86亿公里。随后,“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星、“罗塞塔”探测器和“菲莱”着陆器一同远离太阳,目前距离太阳已超过3.5亿公里。如今这颗彗星上的夜间温度可达零下180摄氏度,而“菲莱”最多只能抵抗零下50摄氏度的严寒,无法继续工作。在此过程中欧空局曾经多次尝试确定着陆器的准确位置,掌握其着陆姿态和所能接受的光照条件。研究人员介绍说,如果“菲莱”的着陆位置较理想的话,它可以获得更多光照,拥有更多能量,但这也会导致该着陆器在彗星接近太阳时因温度过高而无法工作。

       据研究人员判断,“菲莱”很可能被尘土遮盖,躺在冰冷的阴影里永远“冬眠”了。与此同时,“罗塞塔”彗星探测器将继续绕“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星飞行并进行科学测量直至2016年9月。“罗塞塔”上的通信系统也不会关闭,它将在未来几个月继续监听来自“菲莱”的信号。

        研究人员还说,虽然有些探测没能按计划进行,但整个探测项目还算成功。“菲莱”成功地在完全未知的环境着陆,首次在彗星表面收集科学数据,与“罗塞塔”探测器在飞行轨道上收集的测量数据相互补充。

        这次现场探测表明,彗星的活动明显比科学家预想的要复杂。研究人员将在未来几年继续深入分析有关测量数据。“菲莱”在彗星上着陆的经历也为以后执行类似探测项目提供了宝贵的经验教训。

       为了拯救失联的“菲莱”,德国宇航中心(DLR)着陆器团队尝试另外一个方法来刺激“菲莱”:2016年1月10日,他们发送了一个指令,希望通过“罗塞塔”号母船来启动“菲莱”的动量轮。“时间所剩无几,我们希望尝试所有的可能性。”“菲莱”着陆器项目主管斯蒂芬·乌拉麦克在发送信号前如是说。但随后发言人宣告:“我们还没有收到任何反馈。”

       “菲莱”的动量轮是2014年11月12日确保其从“罗塞塔”母船下降过程中维持平衡的,若此次指令接收成功并被执行,就有希望变换“菲莱”的位置。着陆器控制中心的“菲莱”技术主管科恩·吉尔特说:“最好它能在移动的同时震掉太阳帆板上的灰尘。”但事实证明,着陆器对指令毫无反应。

       欧空局官方网站消息称,“罗塞塔”号母船的通信系统将维持开启状态,且还会在1月份以后继续监听来自“菲莱”的讯号,直到2016年年底“罗塞塔”号的探测任务结束为止。但是似乎这个希望已经很渺茫了。。。



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