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NASA生命搜寻新计划 用太空鱼叉收集彗星样本

http://www.kexue.com 2014-03-07 09:49:21 凤凰科技  发表评论


太空鱼叉

图中展示了样本收集小室

  试图着在以150000英里每小时的速度穿越太阳系的旋转彗星上着陆并非易事。但是何必这么麻烦呢?如果你能够在一个安全距离以外科手术的精密度发射鱼叉以收集彗星样本的话,这岂不是更容易?这便是目前美国宇航局研发的太空鱼叉原型的设计初衷,希望它能带回彗星的岩石样本以揭示行星的起源。

  “这项技术将能够首次从行星地下几米深处收集样本,这将极大的提高我们对太阳系天体的知识。”美国华盛顿大学的罗伯特-温格(Robert Winglee)在美国宇航局报告上这样写道。

  “此外,它提供了一次很好的机会,利用一点额外成本就能够获取多重样本,这将提供极大的灵活性,极大的提高太空项目的科研回报。”进行机器人采样返回任务的传统方式是在天体上进行软着陆,收集少数材料然后返回地球。

  这便是罗塞塔号探测器今年8月到达丘留莫瓦-格拉西梅(Churyumov-Gerasimenko)彗星时将进行的任务——这是整个项目里最有风险的环节之一。 “我们并不是在讨论这项任务,” 温格教授说道。“我们真正讨论的关键是利用宇宙飞船飞经天体时的动能,且不需要系统刹车,因此可以节省能量。”

  研究小组目前的设计方案是利用样本返回宇宙飞船搭载6个火箭形状的压头,宇宙飞船在飞经天体时会朝天体发射这些压头。这些依附在系链上的压头时速高达3605千米,能够渗透到天体地表深处。好几磅重的物质将被收集在管子里,然后返回地球。

  研究人员对这一设备进行了测试,他们将太空鱼叉发射进容量为55加仑、装满彗星模拟物的圆桶里,这些模拟物是由沙子、盐、卵石和这些物质的混合物组成。这个拉弦会被一个电动绞机拉紧以产生精确的力量——可能高达1000磅——从而成功的将鱼叉以70英里每小时的速度发射出去。

  首席工程师唐纳德-维基(Donald Wegel)表示:“我们必须拴住拉弦在地上,因为每次发射后的反弹导致测试床都会弹起。我们并不确定在彗星上会遇到什么情况——彗星表面可能是非常柔软和蓬松的,主要是由尘埃组成,但它也可能是由混杂着卵石甚至坚硬岩石的冰组成。很有可能的是,彗星表面有不同组成成分的地区,因此我们需要设计能够穿透一系列材料的鱼叉。”

  彗星是太阳系形成期残余的尘埃和冰冻块状物。正因如此,科学家们希望密切研究它们以寻找行星起源的线索,最终了解地球上的生命是如何形成的。

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