歐洲航天局(ESA)的科學(xué)家們正致力于一項新的“快速”任務(wù)，即首次飛越原始彗星 - 意味著(zhù)從未接近過(guò)太陽(yáng)的彗星。自1978年第一次彗星任務(wù)以來(lái)，許多太空機構已經(jīng)制造了十幾個(gè)彗星飛行物，包括一個(gè)集合點(diǎn)和著(zhù)陸點(diǎn)。
但是，從來(lái)沒(méi)有一次任務(wù)試圖在第一次向太陽(yáng)投降時(shí)探測彗星，當時(shí)它的前加熱表面幾乎沒(méi)有變化，大約在45億年前太陽(yáng)系發(fā)生時(shí)形成。
最近批準的任務(wù)名為 Comet Interceptor，它在接近目標時(shí)的作用也將是獨一無(wú)二的。
它不是簡(jiǎn)單地飛過(guò)，而是分成四個(gè)部分，每個(gè)部分都會(huì )以略微不同的軌跡飛過(guò)彗星。
其中三個(gè)將是微型儀器包，它將從不同角度觀(guān)察彗星。這將使科學(xué)家能夠回到地球上，不僅可以創(chuàng )建詳細的3D模型，還可以創(chuàng )建周?chē)臍怏w，灰塵和等離子體。
第四艘將是母船，它將從較小的探測器收集數據并將其傳回地球。
“這是一個(gè)新穎的概念，”歐洲航天局科學(xué)理事會(huì )戰略，規劃和協(xié)調辦公室主任Fabio Favata說(shuō)。
任務(wù)的細節尚未確定，但在其描述中使用“快速”一詞并不意味著(zhù)它將以翹曲的速度行進(jìn)。
相反，該術(shù)語(yǔ)適用于任務(wù)的快速發(fā)展時(shí)間表。如果一切按照計劃進(jìn)行，那么從提案選擇到發(fā)布只需要八年時(shí)間 - 這是太空任務(wù)的極快速度。
法瓦塔說(shuō)，預算也很低，估計成本約為1.5億歐元。
他補充說(shuō)，該計劃是用于預計重約800公斤的宇宙飛船，與歐洲航空航天局正在研究的ARIEL太空望遠鏡共用，計劃于2028年發(fā)射。
這兩個(gè)任務(wù)將被部署到一個(gè)稱(chēng)為拉格朗日點(diǎn)2(L2)的位置，距離地球約1,500,000公里，直接從太陽(yáng)向外。在那里，地球和太陽(yáng)的重力合謀允許物體一旦放置在那里，就可以無(wú)限期地保留，只需要進(jìn)行一些小的修正。
ARIEL將使用L2進(jìn)行觀(guān)察。彗星攔截器將停在那里，等待天文學(xué)家發(fā)現一顆合適的入射彗星 - 或者，如果他們非常幸運的話(huà)，就像'Oumuamua，2017年射穿太陽(yáng)系的雪茄形星際物體。
這樣一來(lái)，當彗星或星際闖入者被發(fā)現時(shí)，不必急于建造和發(fā)射太空船(考慮到大多數彗星都沒(méi)有提前發(fā)現的事實(shí)，這是一項或多或少不可能完成的任務(wù))，彗星攔截器將準備就緒并等待。
即使在相對有限的前置時(shí)間內，它也應該可以移動(dòng)到地球軌道位置前方或后方2億公里的位置，從而可以攔截不靠近地球本身的彗星。
“我們將獲得多長(cháng)的準備時(shí)間取決于何時(shí)發(fā)現彗星，”法瓦塔說(shuō)。
快速移動(dòng)的是Comet攔截器需要攔截的對象。
速度有多快取決于物體的精確原點(diǎn)和物體進(jìn)入的角度。
“如果它與地球的方向相同，遇到的速度將是適中的，”法瓦塔說(shuō)。
“如果它逆行，它可能達到每秒數十公里。”
Favata補充說(shuō)，使用三個(gè)可拆卸儀器包的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以讓它們比母船更安全地靠近彗星。
眾所周知，彗星會(huì )在太陽(yáng)升溫時(shí)噴射灰塵，如果母船撞到太多高速灰塵，那么將數據返回地球可能會(huì )造成嚴重損壞。但是，如果要銷(xiāo)毀三個(gè)儀器包中的一個(gè)，那么還有兩個(gè)要備份它們。
因此，法瓦塔解釋說(shuō)，“較小的航天器可以靠近發(fā)送，因為它們可以承擔更高的風(fēng)險”。雖然他指出這些簡(jiǎn)單的探測器“應該被認為是自主科學(xué)儀器，而不是航天器”。
隨著(zhù)在地球軌道上使用微小CubeSat的繁榮表明，使用這種小型化空間探測器不會(huì )成為任務(wù)的主要技術(shù)挑戰之一。
“但它肯定是新奇元素之一，”法瓦塔說(shuō)。
與此同時(shí)，其他科學(xué)家們也很興奮，因為這項任務(wù)將有機會(huì )將彗星與太空船唯一的其他近原始外太陽(yáng)系物體進(jìn)行比較：Ultima Thule，一個(gè)距離美國國家航空航天局65億公里遠的物體。 New Horizo??ns太空船于2019年1月1日飛過(guò)。
美國科羅拉多州西南研究所(SWRI)的行星科學(xué)家約翰斯賓塞和新視野團隊的成員約翰斯賓塞說(shuō)，目前的理論認為大多數彗星形成的距離比像Ultima Thule這樣的物體更接近太陽(yáng)。
與巨行星的相互作用然后將這些原始彗星投射到奧爾特云中，這是太陽(yáng)系的一個(gè)遙遠的區域，距離萬(wàn)億或更遠。在那里，它們一直存在，等待引力推動(dòng)最終使它們陷入太陽(yáng)變成彗星。
Spencer說(shuō)，如果彗星攔截器發(fā)現這樣的彗星類(lèi)似于Ultima Thule，那將意味著(zhù)在柯伊伯帶和奧爾特云中形成兩個(gè)物體的過(guò)程是相似的，即使它們位于太陽(yáng)系的完全不同的部分。
但是，他說(shuō)，“它們可能看起來(lái)有所不同，或者是因為形成過(guò)程與太陽(yáng)更接近，或者因為奧爾特云物體在被彈射之前經(jīng)歷了更多的撞擊 - 或者在它們第一次進(jìn)入太陽(yáng)的過(guò)程中發(fā)展得非?？?，我們可以把宇宙飛船送給他們“。
無(wú)論答案是什么，他說(shuō)，“我們迫不及待想要找到答案”。