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觸碰絢麗尾巴下的冰冷核心 - 人類探索彗星的腳步

2017年12月22日,NASA宣佈了新一代New Frontiers任務的最後兩個候選者,其中之一為CAESAR(Comet Astrobiology Exploration Sample Return),預計再次前往67P/Churyumov- Gerasimenko彗星並取回表面樣本。若是CAESAR雀屏中選,則是自2005深度撞擊號(Deep Impact)後,NASA再次展開彗星探測任務。

CAESAR探測器概念圖[1]

NASA New Frontiers任務宗旨[2]

在新海誠的動畫電影《你的名字》中,關鍵的彗星緊緊牽動著劇情。人類對於彗星的觀察與想像,很早就計載於史書。不論中外,古時彗星皆被當作不祥之物,認為它預示天災人禍的發生。直到今天,我們仍然對於這個拖著絢麗尾巴的星體抱持高度好奇。實際上,彗星是太陽系形成之初所遺留下來的太陽系小天體,由彗核、彗髮和彗尾組成。彗核由冰、岩石和凍結的氣體(如二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等)融合組成,由圍繞著彗星的塵埃和氣體形成一個名為彗髮的巨大且稀薄的大氣層,而彗尾是反射陽光的灰塵和離子化氣體的組合。大部分的彗星皆有一固定週期,其中最為著名的就是每隔75-76年造訪地球的哈雷彗星(1P/Halley)。即使人類已對這顆掃把星著迷已久,探索腳步卻遠不及其他星體。

電影《你的名字》中的彗星[3]彗星的結構[4]1986年造訪地球的哈雷彗星[5]



大部分的彗星探測任務都採取飛掠形式,僅進行拍攝和遠距離彗核探測。2005年NASA的深度撞擊號(Deep Impact)探測器成功撞擊坦普爾1號彗星的彗核,開啟彗星表面探測任務的先河,也引發了科學家、媒體和業餘天文愛好者的廣泛關注。然而最著名的彗星探測任務,當屬歐洲太空總署的羅塞塔號(Rosetta)探測器與菲萊登陸器(Philae)。探測器以羅塞塔石碑為名,登陸器的命名則取自發現石碑的尼羅河菲萊島。如同刻劃於石碑的象形文字協助解密埃及書寫系統的期待,人們希望此次任務能解開行星形成前的太陽系謎團。2004年發射升空,登陸器於同年成功登陸7P/Churyumov - Gerasimenko彗星,成為首個環繞彗星軌道並成功進行受控軟著陸的探索任務。除研究彗星活動外,同時尋找有機化合物。2016年任務結束,羅塞塔號最終永遠留在彗星表面,對這顆不凡的探測器而言是最合適的安息地。

深度撞擊號任務徽章[6]

深度撞擊號任務示意圖[7]羅塞塔號彗星探測任務[8]羅塞塔號(Rosetta)探測器與菲萊登陸器(Philae)[9]



探測彗星任務的重要性在於研究太陽系的起源和組成,揭開地球生命起源之謎,以及精確掌握小天體軌道運動規律。6500萬年前,小行星撞上地球導致恐龍滅絕;1994年,Shoemaker-Levy 9號彗星撞擊木星的事件敲響了科學家的警鐘,也引發了尋找小行星的熱潮。取代終結地球恐懼的是一睹彗星風采的期待,如今NASA有機會再次重返彗星,也希望如同羅塞塔號任務般,揭開更多隱藏於絢麗掃把下的冰冷核心的秘密。

 



文章參考來源:

NASA Invests in Concept Development for Missions to Comet, Saturn Moon Titan (檢索日期2018/01/19)

NASA新探索計畫 彗星與土衛六入圍決選 (檢索日期2018/01/19)

 不只是災難掃把星,你不知道的彗星事 (檢索日期2018/01/19)

Deep Impact (spacecraft) (檢索日期2018/01/19)

6大發現:當羅賽塔號遇見彗星後 (檢索日期2018/01/19)

探測器菲萊成功登陸彗星 (檢索日期2018/01/19)



圖片引用來源:

https://planetarymissions.nasa.gov/, retrieved January 19, 2018

http://www.sci-news.com/space/nasa-future-solar-system-mission-05558.html, retrieved January 19,2018

https://www.app.com/story/entertainment/movies/2017/04/07/why-your-name-perfect-film-moment/100118492/, retrieved January 19, 2018

https://digiphoto.techbang.com/posts/5617-this-winter-let-us-take-the-comet, retrieved January 19, 2018

https://en.wikipedia.org/wiki/Halley%27s_Comet, retrieved January 19, 2018

https://www.jpl.nasa.gov/missions/deep-impact/, retrieved January 19, 2018

https://www.umdrightnow.umd.edu/news/umd-led-deep-impact-ends-leaves-bright-comet-tale, retrieved January 19, 2018

http://astronoteen.org/comet-chaser-rosetta-reaches-final-destination/, retrieved January 19, 2018

http://sci.esa.int/ro7setta/53299-philae-landing-on-comet/, retrieved January 19, 2018

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