美国宇航局在七年前发射了一艘宇宙飞船来收集宇宙彗星尘埃样本,这有助于科学家理解太阳系和宇宙生命的起源。

彗星照亮夜空,引起科学家无尽的遐想。15日,从这些存在于太阳系初期的寒冷物体上收集的尘埃将被送回地球,与科学家进行零距离接触。在美国宇航局成功完成彗星的深度撞击六个月后,科学家们将使用最先进的仪器来分析彗星材料,以了解太阳系的形成和宇宙生命的起源。

七年前,美国宇航局发射了一艘“星尘”宇宙飞船。五年前,宇宙飞船飞往太阳系边缘的彗星wild 2,收集彗星尘埃样本。

往返行程为46.4亿公里。

2006年1月15日美国东部时间上午5点12分(格林威治时间1月15日10点12分),载有约46公斤彗星尘埃的太空舱将降落在美国空军犹他试验训练基地。宇宙飞船进入了围绕太阳的永久轨道。

美国宇航局总部的科学家在最近的一次新闻发布会上说,如果晚上天气晴朗,人们应该能够看到从加州北部到俄勒冈州的“星尘”号太空舱着陆过程。

该项目的首席科学家唐·布朗利博士说:“送回地球的灰尘是真正的财富。这颗彗星形成于太阳系边缘,冥王星之外。它一直呆在宇宙的那个角落,直到最近才进入太阳系内部,我们没有机会对它进行采样。”

气凝胶捕获灰尘颗粒

在前往木星的途中,星尘号宇宙飞船接近了彗星wild 2,并使用它巨大的网球拍到达了距离彗星wild 2 147英里的地方,收集了数千个彗星尘埃粒子。网球拍里面有一种叫做气凝胶的材料,可以用来捕捉从彗星wild 2释放出来的尘埃颗粒。

科学家认为彗星是行星的残余,由宇宙尘埃和冰组成。此外,彗星碰撞可以帮助地球形成水,这是生命的主要条件。

着陆在技术上很困难。

美国宇航局官员强调,如果一切顺利,1月14日晚,星尘飞船将在10000公里的高度与返回舱分离。这个46公斤重的太空舱将在推进器的推动下把彗星尘埃带到地球上。

太空舱将于15日清晨穿越大气层,最终在犹他州沙漠软着陆。在穿越大气层的过程中,太空舱外壳的温度将达到365摄氏度。着陆可能非常困难,现在地面工作人员正在努力确保样品不被损坏。

当太空舱以超音速穿过大气层时,它将在30000米的高度打开第一个降落伞。几分钟后,打开一个更大的降落伞,直到它着陆。稍后,直升机将飞往着陆点,找到返回舱,并把它送到基地的清洁室,最后送到休斯顿的约翰逊航天中心。如果太空舱着陆时下雪或刮风,美国国家航空和宇宙航行局将派遣越野车到着陆地点。全面的

气凝胶捕捉彗星尘埃的原理

当太空舱接近彗星wild 2时,它会使彗星粒子移动得更快,相当于子弹速度的6倍。即使捕获的粒子比一粒沙子小得多,高速“捕获”动作也会改变粒子的形状和化学成分,甚至使它们完全蒸发。因此,为了在捕捉粒子时保持其原始成分,星尘号使用了一种叫做气凝胶的物质。

气凝胶是一种多孔的海绵状硅固体,孔隙中有99.8%的空间。这种物质的密度比普通硅固体玻璃低1000倍。由于密度极低,气凝胶看起来几乎是透明的,就像一种独特的蓝色烟雾(见图)。

当粒子撞击气凝胶时,它立即将自己“埋”在其中,长度立即被拉高200倍,在气凝胶中形成胡萝卜形状的轨迹。这种拉起过程可以减慢粒子的速度,并最终阻止它们。科学家可以通过这些轨迹找到“隐藏”的粒子。徐万岭编译