歐洲羅塞塔號探測器今抵達將着陸彗星：揭開太陽系奧秘
經過10年，超過40億公里的慢慢太空之旅過後，歐洲空間局(ESA)的羅塞塔探測器即將在北京時間今天（8月6日）下午抵達它的目標——“67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星”(67P/Churyumov-Gerasimenko-簡稱C-G彗星)。觀察者網此前報道，這顆彗星的圖像就像一隻大黃鴨。
羅塞塔探測器
目標彗星（資料圖）
這顆彗星的圖像就像一隻大黃鴨
揭開太陽系的奧秘
羅塞塔彗星探測計劃是歐洲空間局“視野2000”-奠基石(ESA Horizon 2000 cornerstone)計劃旗下的探測任務，也是人類歷史上首次圍繞一顆彗星運行並在其表面着陸的探測器。整個項目耗資約13億歐元，約合107億人民幣。
在過去數月內，羅塞塔飛船上的姿態發動機進行了一系列點火，目的是使飛船減速，使其相對彗星的運行速度與一個行人的走路速度差不多，即約每小時兩英里(3.2公里)。此時它與彗星之間的距離已經不到60英里(約合96公里)。
在不斷接近彗星的過程中，羅塞塔飛船上的相機也在不斷拍攝這顆小天體。其發回的圖像顯示這顆彗星的彗核直徑大約2.5英里(約合4公里)，形狀非常不規則，看上去有點像一隻“橡皮鴨子”(rubber duck)。從外形判斷，其可能是由兩個冰凍塊體相互結合形成，或是在此前接近太陽的過程中不均勻“風化”導致的侵蝕不均形成的。
在6月份，羅塞塔飛船對C-G彗星的水汽噴射率進行了觀測，結果發現其速率大約是每秒散失兩杯水的量，這樣它大約需要100天的時間可以填滿一個標準游泳池。隨着彗星不斷朝着太陽加速運行，其表面將會被加熱，水汽和其他揮發性物質的散失速度也將大大提升，從而形成壯觀的彗尾。
7月份，羅塞塔飛船對彗星進行了表面温度測量，結果顯示其地表温度約為94F，約合-70攝氏度。這一數字足夠高，證明其表面並非完全由水冰組成，有部分地表成分主要是塵埃或岩石，顏色較深，容易吸收熱量。
在接下來的幾個月時間裏，羅塞塔飛船將跟隨C-G彗星一起向着太陽的方向飛行。歐洲空間局羅塞塔項目科學家馬修•泰勒(Matthew Taylor)表示：“關鍵在於我們將會圍繞彗星長期運行，時間將超過1年。”
此時此刻，彗星與羅塞塔飛船距離太陽約3.34億英里(約合5.4億公里)，運行速度約每小時3.44萬英里(約5.54萬公里)。按照計劃，羅塞塔飛船將會一直持續運行至2015年底，飛船與着陸器配合，伴隨彗星衝向太陽的過程並進行持續的聯合觀測。
着陸器
飛船與着陸器
羅塞塔飛船的名字取自著名的埃及“羅塞塔”石碑，這塊石碑上用幾種不同的古代文字鐫刻着一些法條。語言學家們藉助對這塊石碑的研究，破解了古代埃及文字之謎。科學家們希望這艘以“羅塞塔”的名字命名的飛船也將幫助我們揭開45億年太陽系歷史的謎團。
這艘歐洲飛船於2004年3月由一枚阿利安-5型火箭發射升空，隨後沿着一條複雜的繞行借力軌道，藉助地球和火星的加速飛向目標。今年1月，羅塞塔飛船被成功地從休眠模式中喚醒並開始進行抵達目標前的準備工作，最終在經過10年飛行之後於2014年8月6日與它的目標——“67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星”交會。
羅塞塔飛船主體是一個 2.8 x 2.1 x 2.0米的結構體，其頂端安裝科學載荷，而底部則安裝其他輔助分系統。飛船上海安裝有一台直徑2.2米的高增益通訊天線，而在相反的另一面則搭載着着陸器“菲萊”。
在飛船的兩側安裝有巨大的太陽能電池板，每一個“翅膀”都有32平米的受光面積，各自由5塊較小的太陽能板組件構成，並可以進行正負180度的翻轉。
當飛船接近彗星時，它會進行姿態控制，將其搭載的科學設備對準彗星，將其太陽能板對準太陽，而將它的通訊天線對準地球。
為了實現如此精確的姿態控制，除了一台主發動機之外，羅塞塔飛船上還安裝有多達24台小型姿控發動機，每台可以提供約10牛頓的推力，大致相當於你手裏拿起一個蘋果的力量。羅塞塔飛船將近一半的質量都是它攜帶的推進劑。
羅塞塔飛船上一共搭載了11台科學設備
而為了達成科學考察目的，羅塞塔飛船上一共搭載了11台科學設備，包括：
ALICE——紫外成像光譜儀，用於彗發與彗尾的氣體成分分析，彗核水汽與二氧化碳/一氧化碳產生率觀測，並協助判定彗核成分；
CONSERT ——彗核探測與無線電通訊實驗，藉助無線電在彗核表面的反射/散射信號特性，研判彗核內部結構；
COSIMA——彗星二次離子質譜儀，分析彗核釋放出的塵埃顆粒性質，包括判別其物質成分，以及是否含有有機物；
GIADA——顆粒碰撞分析儀/塵埃採集器，用於測量塵埃顆粒的數量，質量，動量與速度，分佈狀況等信息；
MIDAS——微成像塵埃分析系統，分析彗星周圍的塵埃環境，包括塵埃數量，大小，分佈，形態等等；
MIRO——羅塞塔軌道器微波設備，用於判定主要氣體丰度，彗核表面排氣率，以及彗核淺地表温度；
OSIRIS——光學，光譜與紅外遙感系統，擁有廣角/窄角相機，可以獲取高分辨率彗核圖像；
ROSINA——羅塞塔軌道器離子與中性粒子光譜儀，包含兩台探測設備，可以對彗星的大氣/離子層進行考察；
RPC——羅塞塔飛船等離子體科學包，包括5台設備，對彗發進行分析，並監測彗星與太陽風粒子間的相互作用；
RSI——無線電科學實驗，利用無線電信號頻率偏移測量彗核的質量與引力場參數，反演彗核內部結構與密度狀況，並進行軌道測定和彗發研究；
VIRTIS——可見光與紅外熱成像光譜儀，研判彗核固體物質成分，並測量地表温度，並幫助選取着陸器的着陸位置；
如前所述，羅塞塔飛船上還攜帶有一顆重約100公斤的小型着陸器，名為“菲萊”(Philae)。這是以埃及尼羅河中發現羅塞塔石碑的一座小島的名字命名的。在今年的11月份，這艘着陸器將會與母船分離，並使用特殊的“魚叉”三足固定系統着陸彗星表面。這將是人類歷史上首次着陸一顆彗星的表面。
菲萊上一共安裝了9台科學設備
菲萊着陸器上同樣安裝有通訊天線，但它必須通過羅塞塔母船的中繼才能將數據傳回地球。菲萊上一共安裝了9台科學設備，設備總重約21公斤。另外它還攜帶了鑽探設備，用於在彗核表面進行鑽探取樣，這9台科學載荷包括：
APXS——阿爾法粒子-X射線光譜儀，它將會被置於距離地面僅4釐米左右的位置上，探測物質的阿爾法粒子/X射線輻射特徵，從而分析其地表元素成分；
CIVA——全景相機，其一共包括6台完全相同的小型相機，用於拍攝彗核地表的全景圖像，另外還包括光譜儀，用於分析從彗核地表獲取樣品的成分，結構以及反照率分析；
CONSERT——彗核探測與無線電通訊實驗，藉助無線電在彗核表面的反射/散射信號特性，研判彗核內部結構；
COSAC——彗星取樣與成分分析儀，通過元素與分子信息分析彗星上覆雜有機分子；
PTOLEMY——演化氣體分析儀，用於對較輕元素的同位素分析；
MUPUS——地表與次地表多功能科學包，測量彗核表面的密度，熱量與機械性質；
ROLIS——羅塞塔着陸器成像系統，這是一台CCD相機，用於在着陸彗核的過程中拍攝高分辨率圖像，並拍攝其他設備取樣區域的高清圖像；
ROMAP——羅塞塔着陸器磁強計/等離子體監測儀，用於研究彗星磁場以及彗星/太陽風相互作用機制；
SD2——取樣與分發設備，可以鑽探進入彗核地下最深20釐米，並自動向不同分析設備進行樣品分發；
SESAME——表面電性與聲學監測裝置，測量彗核以及彗核周圍空間的聲學與電學性質；
漫長旅途
羅塞塔的漫長旅途始於2004年3月份，它由一枚阿利安-5型火箭從位於南美洲的法屬圭亞那庫魯航天中心發射升空。這艘重達3噸的飛船被送入一個停泊軌道，隨後被進一步推入飛往外太陽系的漫長軌道之旅。
然而遺憾的是，火箭的推力並無法直接將飛船送往67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星，因此科學家設計了一條複雜而精巧的迂迴借力的飛行路線——羅塞塔飛船在離開地球之後開始圍繞太陽“繞圈”，先後3次返回地球附近，一次飛過火星附近，藉助這兩顆星球的引力場進行加速，並在經過10年的漫長旅程之後，於2014年8月飛抵目標。在它抵達目標之前，它還幸運地與兩顆小行星相遇，並對它們進行了考察，它們分別是第2867號小行星斯特恩斯(Steins)，以及21號小行星魯特西亞(Lutetia)。
羅塞塔飛船的重要時間節點
以下列出羅塞塔飛船的重要時間節點：
2004年3月2日，飛船發射；
2005年3月4日，首次地球引力場借力；
2007年2月25日，火星引力場借力；
2007年11月13日，第二次地球引力場借力；
2008年9月5日，飛掠2867號小行星斯特恩斯(Steins)
2009年11月13日，第三次地球引力場借力；
2010年7月10日，飛掠21號小行星魯特西亞(Lutetia)
2011年6月8日，根據地面指令進入休眠模式；
2014年1月20日，根據地面指令從休眠中甦醒；
2014年5月，開始進行姿態控制；
2014年8月6日，抵達目標67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星；
2014年8月，開始對彗星進行全球成像，繪製地圖，選定着陸區；
2014年11月，“菲萊”着陸器離開母船，登陸彗星；
2015年8月，彗星抵達近日點；
2015年12月，羅塞塔任務結束。
目標：67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星
根據惠普爾模型，彗星是一堆“髒雪球”——的確，彗核主要是由冰，岩石和塵埃物質組成的，它們是太陽系早期冰凍原始物質的殘餘物。
此次羅塞塔探測器的考察目標是67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星(67P/Churyumov–Gerasimenko)。這顆彗星週期約6.45年，彗核直徑約3.5x4公里，自轉週期約12.7小時。將在2015年8月13日抵達近日點位置。與其他彗星一樣，這顆彗星是以其發現者楚留莫夫(Klim Ivanovych Churyumov)和格拉希門克(Svetlana Ivanova Gerasimenko)的名字命名的，他們兩人最早在1969年報告發現了這顆彗星。
羅塞塔將會首次對一顆彗星進行持續的長期抵近觀察。與此前彗星探測器的飛掠式觀察不同，羅塞塔將首次跟隨一顆彗星，觀察它從休眠到活動的整個過程，並開展對比研究。