載人航天100個標誌性航天器（1997年–2017年）——衞星_風聞

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衞星機遇號與好奇號（Opportunity 和 Curiosity）

美國宇航局給國家的兩百週年紀念禮物--1976年6月和8月維京1號和2號在火星上的兩次着陸--代表着行星探索的決定性步驟。但令人驚訝的是，美國在維京的成功之後出現了火星探索的休眠期，最終在1997年7月4日恢復，當時噴氣推進實驗室（JPL）的員工目睹了另一個開創性的項目到達紅色星球。1996年12月4日發射的 “火星探路者 “將一個在火星上着陸的着陸器與一個旨在驅動自己穿越火星地貌的機動車結合起來。實際上是一個不比小行李箱大的六輪車，僅重10.4公斤的旅居者號漫遊車（以美國著名的廢奴主義者索傑納-特魯斯命名）攜帶了三台攝像機，以及一台α-粒子X射線光譜儀（APXS）。一旦自由地在它着陸的火星洪流區漫遊，“旅居者 “就把550張圖片和15份岩石和土壤的化學分析報告送回國。在其12周的旅程中，它總共走了不超過100米，從未離開着陸器超過12米的距離。

JPL團隊對探路者任務的數據進行了數年的分析，直到2000年他們建議製造兩個更大、更復雜、更有能力的漫遊器。大自然提供了一個強大的動力和一個明確的時間表。工程師和科學家們抓住了2003年8月預測的行星排列，當時地球和火星的軌道比幾千年來的任何時候都要接近。為了加快準備工作，他們大量借鑑了嬌小的旅居者（Sojourner）：同樣的越野車設計，帶有搖桿式懸掛和六個輪子，一個吸收着陸衝擊的氣囊，以及一個太陽能板/電池組。新舊設計的不同之處主要在於尺寸。旅居者號只有0.18米高，0.66米長；下一代火星探測器高1.5米，長1.6米--大約相當於一輛高爾夫球車的大小。重量為175公斤，大約是旅居者的17倍。

在旅居者（Sojourner9的任務結束大約六年後，新的漫遊者前往火星：一個漫遊者於6月10日發射，第二個漫遊者於2003年7月8日發射，每個漫遊者都搭載了Delta II火箭。它們被正式命名為火星探測車，並以一種蓬勃的方式登陸。它們被包裹在氣囊中，在火星大氣層中降落，直到撞擊前兩分鐘。這時，降落傘打開，安全氣囊膨脹，反衝器發射，火星車撞擊火星表面並反覆彈跳（一個彈跳了28次，另一個彈跳了26次），直到停止。第一個在1月4日着陸，第二個在2004年1月25日着陸。美國宇航局決定通過在大約一萬名學童中舉行全國性的競賽來命名這對雙胞胎。獲勝者是精神號和機遇號。

JPL將這兩個探索者的任務設計得截然不同。精神號在古塞夫-卡特（Gusev Carter）着陸，這是一個大小與康涅狄格州相似的窪地，可能曾經是一個湖。機遇號在火星的另一邊，在赤道線上開始工作，這是一個與俄克拉荷馬州差不多大的平原，有赤鐵礦--一種與液態水有關的礦物。為了評估漫遊車所走過的地方，JPL團隊為火星漫遊車配備了五種儀器。一台安裝在1.5米高的桅杆上的全景相機，能夠拍攝高分辨率的全綵立體圖像；一台顯微鏡成像儀，用於拍攝土壤和岩石的特寫；一台微型熱發射光譜儀，用於掃描景觀和識別礦藏；一台莫斯-鮑爾光譜儀，用於測量某些礦物（特別是那些與水形成有關的礦物）中的鐵含量；以及一台α-粒子X射線光譜儀，用於確定岩石和土壤中的主要元素。

在第一階段的發現中，“精神號 “將地形上的一組7個土丘的圖像送回國，任務策劃者稱之為哥倫比亞山（以最近失事的哥倫比亞號航天飛機命名）。他們以失事的哥倫比亞號宇航員的名字命名這些地形特徵。安德森、布朗、查瓦拉、克拉克、侯賽因、麥庫爾和拉蒙。在它的頭7個月裏，“精神 “號翻越過了它們，登上了一個叫做 “主盤 “的高原，越過了一個山脊，又回到了主盤。到2007年，它覆蓋了7.24公里，發現（除其他事項外）水確實影響了一些土壤和岩石的礦物成分。與此同時，機遇號將有關火星隕石坑的數據送回國，駛過老鷹、耐力和巨大的維多利亞隕石坑，並在2007年中期記錄了10.5公里的距離。它的調查工作證實，根據岩石和礦物上的紋理證據，在遙遠的過去，水在這個星球上流動並充滿了部分地區。

從一開始，JPL的任務控制部門就在努力保持這兩個漫遊者的移動性：“精神號 “上的計算機反覆重啓，“機遇號 “一度在土壤中陷了四個星期。然而，為了維持三個月的工作，他們卻堅持了好幾年。最後，精神號首先放棄了，在2009年被困在軟沙中，並在2010年結束了對地球的傳輸。機遇號繼續運行，自2011年起穿越奮進火山口，並在其中的馬拉松谷尋找粘土礦藏。到2017年，它轉到了毅力谷（也在奮進火山口）。與此同時，JPL的控制人員學會了如何應對火星上的嚴冬，其中第一個嚴冬使 “機遇號 “失去了活力達四個月之久。為了儘量減少問題，他們將航天器放置在陽光充足的地方，使其在黑暗的幾個月裏保持運轉，並將其放置在盛行的微風中，使其吹掉太陽能電池板上的灰塵。儘管有這些和其他變數，機遇號在部署超過14年後仍在傳送數據，到2017年已穿越了超過45公里的地形。

自從美國宇航局開始近距離探索火星以來--1960年代中期的水手號，1970年代中期的維京登陸者號，1990年代中期的探路者號，以及21世紀初的火星探測車，科學家們一直在尋找水的跡象。事實上，他們有意識地在 “跟着水走 “的原則指導下進行研究，假設這種不可或缺的成分在所有生命形式之前就存在。在完成這些任務後，他們得出結論，地質記錄不可避免地指向紅色星球上曾經有過的流水期。他們的工作使他們推測古代火星（38億至35億年前）更像今天的地球--比現在的火星環境更潮濕和温暖。由於第一批微生物出現在地球上的時間框架和類似的條件下，他們想知道火星上是否會發生平行的進化。在計劃方面，這些見解導致科學家們將他們的工作重點從 “跟隨水 “調整為新的活動，即 “尋找生命的跡象”。

這一重新評估導致了火星科學實驗室及其好奇號探測器的誕生。它的項目經理希望好奇號的技術比以前的航天器更先進，增加了發現有機化合物證據的可能性，而有機化合物是生命基本湯的基本元素。

就像其他許多美國行星探測器和機器人一樣--其中包括精神號和機遇號--JPL的工程師和科學家設計和製造了火星科學實驗室。與之前的幾代火星任務相比，好奇號在規模和複雜性上都是一個飛躍。如果説旅居者號可以裝進一個手提箱，火星車看起來像一輛高爾夫球車，那麼好奇號的尺寸似乎更像一輛汽車：3米長，2.7米寬，2.2米高，重量約為899公斤。此外，它還配備了一個2.2米長的機械臂，用於拍照和抓取岩石和土壤樣本。

阿特拉斯五號火箭於2011年11月26日發射了好奇號，並於2012年8月5日在蓋爾火山口着陸。它被裝入一個3893公斤的飛行器中前往火星，該飛行器看起來像一個餡餅盤上的蛤殼。由於太重，無法模仿火星車的着陸方式，好奇號以一種新的下降方式開始其任務。好奇號的保護性航天器不是在一個控制力有限的氣囊中落到地面上，而是引導它的路線，直到它接近着陸區。在這一點上，它啓動了它的降落傘，然後是它的反衝火箭，並將好奇號放在一個繫繩上（就像一個空中起重機的直升機），最後將它扔到目標上。

儘管它的基本特徵--六輪驅動、搖臂式懸架和安裝在桅杆上的攝像機--借用了早期的漫遊車，但它的科學有效載荷真正起到了現場科學車間的作用。它的樣品分析實驗室測試了地質材料和大氣元素；它的X射線衍射儀和阿爾法粒子X射線光譜儀區分了岩石和土壤中的礦物，並確定了它們的比例；它的桅杆上有一個可以拍攝極端特寫的手鏡頭成像儀，以及一個可以拍攝高分辨率、立體和彩色的靜態和視頻的相機。它的ChemCam瞄準激光來汽化薄薄的土壤或岩石層，它的輻射評估探測器測量火星表面的輻射程度。它的火星下降成像儀拍攝了航天器着陸點的高清視頻，中子的動態反照率儀器探測到表面以下1米的氫氣（和潛在的水）。

一旦進入蓋爾火山口，好奇號就開始工作。經過大約6年的探索和17.7公里的行程，它報告了重大發現。好奇號發現了火星上曾經有水流動的明確跡象，例如發現了一個深約1.2米、長至少幾公里的古代幹河牀。它的儀器進一步顯示，火星曾經有一個更厚的大氣層，其中有更多的水，氬、氫和碳的同位素的存在表明了這一點。此外，研究發現了大氣中的甲烷，其濃度在短短兩個月內實際增加了10倍--這很誘人，因為生物體會排出甲烷（正如岩石和水之間的一些化學反應）。好奇號還在粉末狀的岩石樣本中發現了有機分子--這本身並不是這個星球上現在或過去生命的指標，但卻暗示着生物體所需的營養物質的混合物可能曾經存在過。而且，由於火星科學實驗室發現了生命的四種主要成分--碳、氫、氧和硫--科學家們認為，紅色星球可能曾經維持過微生物活動。

另一方面，對於那些希望派人探索火星的人來説，有一個警告：好奇號發現的輻射水平超過了美國宇航局認為對宇航員安全的量。

火星探測漫遊者 (簡稱 MER A/B – 精神號/機遇號)火星科學實驗室 (簡稱 MSL – 好奇號)

錢德拉望遠鏡（Chandra）

在美國宇航局的大型天文台中（還包括哈勃、康普頓和斯皮策），錢德拉X射線望遠鏡的完成之路是最漫長的。它的起源可以追溯到1976年，離1999年7月的發射整整23年。它始於學術界向美國宇航局提出的建議，隨後在1977年，美國宇航局的馬歇爾太空飛行中心和哈佛大學的史密森天體物理觀測站提出了聯合贊助。他們以諾貝爾獎獲得者蘇布拉曼-錢德拉塞卡（1910-1995）的名字將其命名為錢德拉，他是印度出生的芝加哥大學的天體物理學教授。他的工作集中在超新星、中子星和黑洞方面。

按照最初的設想，錢德拉代表了哈勃的一個對應物：一個受益於航天飛機不定期服務任務的航天器。在20世紀80年代，對該儀器的研究取得了進展，重點是它的鏡子和其他技術，之後開始在湯普森-拉莫-沃爾德里奇（TRW），即錢德拉的主要承包商，進行製造。但是美國宇航局局長丹尼爾-戈登（Daniel Golden）在克林頓政府要求壓低成本的壓力下，主張 “更快、更好、更便宜 “的空間系統，決定縮小錢德拉的範圍。望遠鏡原來的12面鏡子減少到8面，6個科學儀器減少到4個。此外，任務規劃者決定將錢德拉發射到一個高橢圓軌道，大約三分之一的距離（140,000公里），在其最遠的地方，它沒有可能從航天飛機上訪問，因為航天飛機只在低地球軌道上飛行。重新設想的錢德拉號的建造一直持續到1998年3月，TRW完成了它的整體組裝。

隨着航天器的誕生，出現了一個複雜的機構關係網絡來支持它。馬歇爾在美國宇航局科學任務局的監督下承擔了整個項目的管理。但任務的內容成為史密森天體物理學觀測站的責任，並與世界科學界協商。錢德拉X射線中心--由史密森學會、麻省理工學院（MIT）和TRW組成的聯合體--在馬薩諸塞州的劍橋市管理飛行操作。而錢德拉的通信則依靠JPL的深空網絡。

1999年7月23日（STS-93期間），錢德拉被裝入哥倫比亞號航天飛機的有效載荷艙進行發射，它是有史以來由空間運輸系統運載的最重的貨物：5,865公斤主體，此外還有一個14,740公斤的慣性末級（IUS）--一個兩級的固體燃料助推器，需要將錢德拉推向NASA決定的更遙遠的環形軌道。加上支持設備，該有效載荷重達22,753公斤。而且，錢德拉不僅挑戰了質量的極限，也挑戰了尺寸的極限。它填滿了航天飛機的空艙；在IUS和13.7米長的望遠鏡之間，結合在一起的尺寸為17.4米，僅比航天飛機18.3米的貨艙短了0.91米。

在其錐形的圓柱形外表下，錢德拉由三個不同的部分組成。第一部分是計算機和通信系統，使其能夠與地面站聯繫，實質上是一個指揮和控制中心。它還攜帶了一個確定其方向的照相機，操作其太陽能電池板的機器，以及控制其方向的推進火箭。第二部分--儀器本身--與過去的X射線觀測站不同的是它的八個管狀鏡的尺寸和光滑度。最大的鏡子比迄今為止的任何鏡子都要大，其長度為0.9米，直徑為1.2米，其總重量約為907公斤。此外，為了提供恆定的温度以進行更精確的觀測，錢德拉的設計者在覆蓋在航天器外部的反射性護套中集成了內部加熱裝置。這些創新使得觀測的分辨率比過去的X射線望遠鏡高8倍，靈敏度高20至50倍。第三部分搭載了記錄望遠鏡所見圖像的科學儀器，特別是高分辨率照相機，它可以捕捉到高能量事件的照片，如恆星的死亡。

錢德拉的最初運行期於2004年結束，但在延期後，它在發射後的18年多時間裏繼續執行其任務。它觀察着被爆炸衝擊的遙遠星系，其中一些星系的中心含有巨大的黑洞。科學家們還利用錢德拉來增加他們對暗物質的瞭解，暗物質是一種不明確的物質，它把星系之間的熱的、發射X射線的氣體聚集在一起。最後，錢德拉在其生命週期中觀察到了許多前所未有的事件：第一次看到雙體黑洞，第一次從黑洞中探測到聲波，銀河系中的黑洞，以及迄今為止探測到的最遠的X射線團。就在最近的2016年8月，錢德拉及其歐空局的同行--X射線XMM-牛頓天文台發現了距離地球約111億光年的CL J1001，由11個巨大的星系組成，從一個鬆散的混合體演變成一個連貫的星團--這是天文學家以前從未見過的轉變。CL J1001每年發現大約三千顆太陽，為科學家提供了關於這些巨大的星系聯盟的形成的線索，這些星系聯盟是宇宙中受引力約束的最大結構。

Chandra X-射線 天文台 (簡稱 CXO)

斯皮策太空望遠鏡（Spitzer）

1990年代，美國宇航局四大天文台中的前三個--哈勃、康普頓和錢德拉--進入軌道後，只剩下一個：斯皮策太空望遠鏡。和其他的一樣，美國宇航局的規劃者們根據斯皮策所觀察到的光的光譜給了它一個獨特的任務。斯皮策的觀測專長--紅外線，花了一些時間來建立。早在20世紀60年代，天文學家就將安裝在巨大氣球上的紅外望遠鏡飛到了大氣層上。在20世紀80年代，英國、荷蘭和美國贊助了紅外天文衞星，這是第一個此類衞星。美國宇航局在1985年嘗試了一個基於航天飛機的紅外望遠鏡，但軌道器本身產生的熱量和小顆粒註定了這個項目的失敗。紅外線天文學的突破發生在1989年，當時美國國家研究委員會發表了一份報告，將其作為1990年代的最高優先事項。

美國國家航空航天局興致勃勃地抓住了這個建議，提出了一個耗資約22億美元的儀器。然而，克林頓政府和美國宇航局局長丹尼爾-戈登將節儉作為航天的口號，將最初的估計削減到約5億美元。噴氣推進實驗室（JPL）獲得了項目的整體控制權，加利福尼亞理工學院（Caltech）管理其科學運作。洛克希德-馬丁公司和鮑爾航空航天公司製造了該航天器。

由於它的鈹結構，它的重量相對較輕，只有2095磅（950公斤），當它於2003年8月25日在德爾塔II火箭上飛入太空時，它被直接命名為太空紅外望遠鏡設施。但是到了這一年年底，美國宇航局舉行的一次公開競賽產生了更討人喜歡的斯皮策太空望遠鏡，以紀念普林斯頓大學的天體物理學家萊曼-J-斯皮策（1914-1997）。斯皮策贏得比賽的部分原因是他長期以來對飛行天文台事業的忠誠：他早在20世紀40年代就提出了一個天基望遠鏡，並在20世紀70年代的國會聽證會上支持哈勃。

由於紅外天文學涉及到熱輻射的探測，斯皮策的主要問題來自於對儀器本身所發出的温度的控制，這是敏感讀數的潛在污染源。工程師們找到了一個富有想象力的方法，將望遠鏡冷卻到所需的-450華氏度（-268攝氏度）。與其嘗試攜帶足夠的低温劑來完成整個工作，其設計者決定只在發射時將儀器室浸入低温劑中，之後的五週內，整個系統在開始望遠鏡的操作之前都要暴露在太空的低温中。這個計劃節省了重量和成本，並通過保存飛行時拖動的低温劑而使任務時間大大延長。

但是斯皮策需要抵禦來自另一個來源的紅外干擾--地球本身。為此，它避開了標準的圓形軌道，而是在繞太陽飛行的過程中跟蹤我們的星球。在這個安全距離上，它的33英寸（84釐米）望遠鏡，加上三個裝有大型紅外探測器陣列的科學儀器，可以有效運作。在其漫長的使用壽命中（最初是2.5年，後來增加到5年，現在延長到14年以上），斯皮策檢查了近處和遠處的現象。在離地球較近的地方，它尋找鄰近恆星周圍明顯的塵埃盤（可能是行星形成的跡象），並透過宇宙塵埃的幕布（在其背後，新的恆星往往形成）進行觀察。展望更遙遠的過去，該望遠鏡發現了黑洞和星系的碰撞，這些碰撞孕育了超光紅外星系，此外還目睹了早期和遙遠的星系的誕生。從這些觀察中，研究人員發現，即使在超新星爆炸時釋放出的怒火中，多環芳烴--被視為生命的基本成分之一--也在這場大災難中倖存下來。

最近，美國宇航局將斯皮策與哈勃和錢德拉組合在一起，將它們訓練在有史以來最大、最遙遠的六個星系團上，這些星系團位於大約130億光年之外。該項目被稱為 “前沿領域”，在2016年結束了觀測，研究人員開始分析數據，這將使天文學家能夠在目前技術允許的範圍內觀察到最遠的空間和時間。在接下來的一年裏，斯皮策有了另一個發現：褐矮星（被歸類為比太陽小但比木星大的天體）不均勻的光芒是由強大的風吹過這些遙遠的天體表面的斑駁雲層造成的。

美國宇航局將繼續資助斯皮策號到2019年初。在此之後，該航天局表示有興趣將控制權移交給一所大學或一傢俬營公司。

斯皮策太空紅外望遠鏡設施 (簡稱 SIRTF)

朱諾號（Juno）

在伽利略航天器的八年旅程之後，渴望瞭解更多關於木星的情況，噴氣推進實驗室的研究人員構想了第二個前往這個行星中的巨人的主要任務。他們以羅馬女神朱諾的名字命名，朱諾看穿了她的丈夫--首席神朱庇特--為掩蓋他的不忠行為而豎起的雲層面紗。美國宇航局希望它的朱諾號也能做到這一點，儘管背景不同：穿透陰霾，揭示這個星球的真正科學性質。

雖然它們有相同的目標，但朱諾號和伽利略號採取了明顯不同的計劃和技術路線。JPL管理這兩個項目，但在朱諾項目中，它沒有像伽利略項目那樣自己充當製造商，而是與洛克希德-馬丁公司簽訂了設計和製造的合同。它還依靠一個外部來源來領導科學調查。總部設在德克薩斯州聖安東尼奧的西南研究所的斯科特-博爾頓擔任主要調查員，與59名共同調查員合作。這項任務的目標也與伽利略的不同。朱諾的團隊專注於木星本身，而不是把注意力放在木星和它的衞星上。而且，與伽利略號在八年內繞行35圈軌道不同，任務規劃者預計朱諾號將在大約一年半的時間內繞木星37圈。他們採用了一個僅持續14天的近距離極地軌道，這使科學家們能夠掃描整個行星，而不必冒着被盤旋在木星赤道上的輻射帶損壞朱諾號電子設備的風險。在低空飛行還可以精確測量木星的引力和磁場，並使朱諾號能夠穿透雲層。

朱諾號是一個矮小的六面體航天器，有三個巨大的太陽能電池陣列（有史以來第一次在離太陽這麼遠的地方使用），它的主體有3.5米高，直徑3.5米。它在發射時重達3,625公斤，很是壯觀。太陽能電池組長9米，寬2.65米--從頭到尾共20米，比一輛旅遊巴士還要長，是迄今為止任何深空探測器中最大的。

朱諾號前往木星的道路持續了五年多一點。它於2011年8月5日從佛羅里達州卡納維拉爾角升空，搭乘Atlas V（有五個固體火箭助推器和一個半人馬座’Centaur’末級火箭）。在2012年8月和9月進行深空機動後，朱諾號於2013年10月飛過地球進行重力輔助，並於2016年7月4日抵達這顆巨型行星。美國宇航局預計任務將在19個月後結束，屆時，朱諾號於2018年2月脱離軌道進入木星。

伴隨着朱諾號的高期望值。科學家們認為，瞭解這顆強大的行星的起源和演變可能會成為促進太陽系本身形成的過程的羅塞塔石。此外，他們還希望調查其行星核心，繪製其磁場圖，測量其內部大氣中水的程度，並評估其極光。

它的一套儀器在每次掠過這顆行星時都會收集有關這些和其他木衞二奧秘的數據。技術人員在船上放置了重力科學儀器和磁力計，以瞭解木星的內部結構及其重力和磁場；一個微波磁力計，以評估其內部大氣，並確定裏面有多少水（和氧氣）；對粒子、等離子體波和電場進行採樣的設備，以努力瞭解磁場、大氣和極光之間的關係；紅外和紫外照相機，以指向其大氣和極光；以及另一個照相機（綽號為JunoCam），以拍攝近距離彩色圖像。

美國宇航局對朱諾號的管理與之前的新視野號一樣，都是在 “新前沿 “計劃下進行的，該計劃專門用於成本不超過10億美元的中型任務。

朱諾軌道探測器

深度撞擊（Deep Impact）

對於規劃空間科學任務的研究人員來説，只有幾種的飛行選擇。一種經典的方法是派遣探測器飛過目標；第二種方法是圍繞目標飛行；第三種方法（更復雜，更容易失敗）是軟着陸；第四種方法是駛過地形。

第五種技術--故意墜落--在20世紀50年代末和60年代的蘇聯和美國的機器人任務中經常出現。它在21世紀初再次出現，當時國際上的科學家們齊心協力，擴大對太陽系起源的理解。歐洲航天局（ESA）為實現這一目標執行了一項名為 “羅塞塔 “的任務，這是一個於2004年發射的彗星探測器。羅塞塔沒有與任何東西發生碰撞，而是用一個軌道器和一個軟着陸器收集數據。

美國對 “羅塞塔 “的回答被稱為 “深度撞擊”，讓人想起早期太空時代的 “遊俠 “月球探測器--它們都以撞上月球表面結束飛行。但是 “深度撞擊 “團隊提出了一個與眾不同的硬着陸方式。JPL的工程師和科學家與馬里蘭大學的同行合作，設想了一個大膽的任務，控制人員將他們的航天器對準附近的Tempel 1號彗星，使兩者處於碰撞狀態。他們希望Tempel 1號慧星的質量--117平方公里的大小--能夠使它吸收打擊而不致瓦解。他們還希望，當 “深度撞擊 “撞擊時，它產生的力量足以穿透彗星的表面，並揭示有關其起源的數據--這樣一來，也就揭示了行星的起源。

JPL-馬里蘭的合作伙伴在1999年至2001年期間構思了這項任務，之後他們與鮑爾航空航天公司簽訂了合同，由其製造航天器並提供儀器。實際上，鮑爾公司建造了兩個獨立但連在一起的機器：一個較大的飛越器和一個較小的撞擊器。主航天器的大小與普通運動型多用途車差不多，質量為650公斤。它通過一組以肼為燃料的推進器來操縱其目標。它只攜帶了兩捆設備來記錄這次大規模的撞擊：一個高分辨率儀器--一個直徑為30釐米的望遠鏡、一個紅外光譜儀和一個多光譜相機，緊緊地聚焦在接觸點上；一箇中等分辨率儀器--一個直徑為12釐米的望遠鏡，用於從廣角角度觀察從碰撞點向外噴射的材料。撞擊器本身的尺寸只有99釐米乘99釐米，但重量卻達到了驚人的372公斤。其中，113公斤是由銅板加工成的半球形盾牌組成的天基撞擊器。它攜帶的望遠鏡與飛越航天器上的小望遠鏡相似。作為對這些現場儀器的補充，強大的斯皮策太空望遠鏡從遠處俯瞰了Tempel 1號慧星的爆炸情況。

2005年1月12日，“深度撞擊 “號乘坐德爾塔II火箭離開佛羅里達州卡納維拉爾角，在五個月內飛行了大約1.34億公里之後，它足夠接近Tempel 1號慧星，開始拍攝照片。第二天，撞擊器在以每小時37,000公里的速度一頭扎進Tempel 1號慧星之前，進行了三次瞄準機動。7月4日的煙火表演產生了相當於4350公斤三硝基甲苯（TNT）的爆炸力。它創造了一個與節日相稱的奇觀，挖出了一個巨大的火山口，並升起了一個巨大的煙雲，從地球上可以看到（儘管很微弱）。隨着粒子云的上升，“深度撞擊 “更大的飛越望遠鏡以及 “斯皮策 “望遠鏡向這個巨大的坑洞望去，發現了一些預期的材料，如冰和硅酸鹽。但是他們也發現了意想不到的東西：碳氫化合物、碳酸鹽、含鐵化合物和粘土。儘管在表面上出現了巨大的閃光，但進一步的研究表明，“深度撞擊 “並沒有以預期的力量進入彗星；撞擊器進入的深度是其自身深度的幾倍，只是因為它遇到了高度多孔的材料，而不是預測的固體外殼。

在這次大爆炸之後，美國宇航局總部批准JPL的科學家延長任務，而飛越太空船繼續觀察其他幾顆彗星：2010年的哈特利2號慧星，2012年的加拉德慧星，以及2013年的ISON慧星。最後，機載計算機故障迫使美國宇航局在2013年9月放棄了深度撞擊。

深度撞擊航天探測器

新視野號（New Horizons）

在21世紀初，向冥王星派遣任務的勢頭高漲，這顆鮮為人知的行星位於太陽系遙遠的邊陲。2005年，哈勃太空望遠鏡發現了圍繞冥王星的四顆以前不為人知的小衞星，使冥王星的神秘感進一步加深。Nix、Hydra、Styx和Kerberos。美國國家科學院將冥王星和柯伊伯帶（由海王星以外圍繞太陽運行的數千個天體組成的區域）列為最優先的探索對象，從而增加了它的吸引力。

但是，即使沒有這些最近的吸引力，冥王星也代表着一個眾所周知的令人激動的怪異清單。它是美國天文學家克萊德-湯博在1930年發現的，是太陽系中唯一的雙行星；是唯一在太空中穿過其他雙星海洋的行星；是唯一既不是由氣體（四大外行星的共同成分）也不是由岩石（四個小內行星最豐富的部分）構成的行星，而是由冰構成的。它還體現了一個具有偏心軌道的行星；一個逸出的大氣層；一個巨大的衞星，卡戎；以及一個不再被國際天文學聯盟認為是這樣的行星，而是一個 “矮行星”。它的直徑只有2,253公里，而地球的直徑為12,874公里。

2006年1月19日，新視野號--大約有一架大鋼琴那麼大，而且相對較輕，只有478公斤--在阿特拉斯五號運載火箭上進入軌道。它的飛行不受太陽能電池組的限制（由於它遠離遙遠的太陽），而是從核電放射性同位素熱發電機（RTG）獲得動力，將鈈-238顆粒的熱量轉化為電能。行星力學規定了新視野號的發射窗口：在2006年初的三週時間裏，航天器利用有利的對準機會，直接飛向木星。在這顆強大的行星的引力輔助下，它以每小時14482公里的速度加速，並以每小時65997公里的速度巡航--這是當時任何航天器達到的最快速度。這種彈弓效應使新視野號比直接從地球出發的路線早三年到達目標。

2007年2月28日，新視野號與木星進行了最近的接觸。2007年6月，研究人員收到了700組關於木星相遇的數據，包括對木星大氣層、星環和最近的衞星（木衞二、木衞三、歐羅巴和卡利斯托）的觀測。

然後是任務的主要事件。2015年7月14日，冥王星成為最後一顆接受航天器首次訪問的行星，當時新地號在飛越這個遙遠的謎團時到達了最近的地點。這次航行顛覆了關於冥王星的許多常見假設；它的複雜性（以及它的衞星的複雜性）遠遠超出了人們的預期。事實上，冥王星有着巨大的驚喜。由於 “新視野 “號的存在，研究人員認為在這顆行星的表面下存在着水或冰的海洋。此外，這顆行星外表的某些部分可能比預期的時間要短得多。科學家們還發現，至少冥王星的一些衞星看起來年齡差不多，這使他們得出結論，它們起源於很久以前，在冥王星和柯伊伯帶的另一個天體之間的碰撞之後。最後，預期的大氣逃逸率似乎比預測的要低。

在經過冥王星後，美國宇航局派出新視野號執行穿越柯伊伯帶的擴展任務，目標是在2019年與一個被稱為2014 MU69的物體相遇。通過這次航行，新視野號將完成人類對太陽系的初步調查。

新視野號（New Horizons）航天探測器

詹姆斯-韋伯（James Webb）太空望遠鏡

當美國國家航空航天局以詹姆斯-韋伯的名字命名世界上最大的太空望遠鏡時，做出了一個不太可能的選擇，正如約翰-F-肯尼迪總統任命他為美國國家航空航天局局長一樣，他從1961年2月到1968年10月擔任這一職務，也是一個不太可能的選擇。作為一名律師，韋伯沒有受過工程師或科學家的培訓。但他知道政府的繩索，曾擔任過國會助理、財政部副部長、國務院副部長和預算局局長。韋伯在美國宇航局工作四個月後，總統宣佈了登月任務，這個決定給了韋伯一個使他出名的任務。無論是在國會大廳還是在華盛頓特區的其他權力走廊，他都成為阿波羅計劃的主要保護者和主角，這最終為他贏得了與以他名字命名的偉大望遠鏡的聯繫。

這個新的儀器--通常被稱為哈勃望遠鏡的繼任者--和哈勃本身一樣，花了很多年時間來開發。早在1989年就發生了關於最初被稱為下一代太空望遠鏡（NGST）的初步討論，但是在1993年--同年宇航員在一系列令人毛骨悚然的太空行走中糾正了哈勃的光學系統--天文界開始定義即將到來的望遠鏡及其目標。他們決定NGST應該專注於一個廣泛的光譜，從長波長的可見光到中紅外。到1996年，NASA戈達德太空飛行中心和三家公司準備了可行性研究報告。

該項目從1997年到2001年加速進行，在此期間，天文學家們進一步描述了希望NGST的具體特徵。在此期間，歐洲和加拿大航天局（ESA和CSA）加入了該項目。2001年，湯普森-拉莫-沃爾德里奇（TRW）/鮑爾航空航天公司與洛克希德-馬丁公司競爭，成為主承包商。最後，NASA總部讓戈達德負責NGST，並在2002年9月頒發了項目的出生證，將鏡子和航天器的工作交給TRW。同時，該航天局宣佈預計發射日期為2010年，並將該儀器命名為詹姆斯-韋伯太空望遠鏡。

由此，這個雄心勃勃的項目的全部重任落在了NASA、戈達德、TRW、其分包商和馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所（管理韋伯的飛行操作和科學建議，正如它為哈勃做的那樣）身上。為期四年的詳細設計工作於2003年開始，在此期間，歐空局提供了其強大的阿麗亞娜5號火箭用於升空。一些不受歡迎的消息在2005年被曝光：望遠鏡被證明太重了，工程團隊通過從控制機載温度的低温（主動）冷卻系統切換到通過暴露在太空中進行冷卻的低温冷卻器（被動）方法來解決這個問題。但是該計劃的管理方面被證明不太容易糾正。2002年收購TRW公司的諾斯羅普-格魯曼公司提供的修訂數據顯示，開發成本從20億美元以下上升到35億美元，發射日期也有所下降，先是2013年6月，後來是2014年6月。

國會並沒有輕視這一消息，在2011年眾議院和參議院開會決定韋伯的命運時更是如此。NASA提出了一個令人不安的新基準線，現在要求87億美元的預算和2020年5月的發射。眾議院撥款小組委員會投票決定直接終止該項目。但是馬里蘭州（NASA戈達德和太空望遠鏡科學研究所的故鄉）參議員芭芭拉-米庫爾斯基的有力論證説服了美國參議院批准航天局提出的新目標。到2014年初，韋伯重新獲得了動力；望遠鏡97%的質量和所有四個主要科學儀器都抵達戈達德進行測試和整合。韋伯的建設在2016年結束。

為了公平起見，美國宇航局及其合作者首當其衝地接受了國會的審查，韋伯的科學潛力幾乎超過了所有其他航天器，其原始尺寸和預期的圖像清晰度強調了其卓越地位的説法。它最大的特點是由一個幾乎和一個標準網球場一樣大的多層遮陽板組成，長度超過22米，寬度接近10米。它看起來像一個長長的八角形屏幕，由輕質反射材料製成，旨在保護望遠鏡免受太陽和地球產生的光和熱的影響。(由於紅外望遠鏡需要極度寒冷才能獲得準確的讀數，所以航天器的冷卻就顯得非常重要）。此外，韋伯在離地球150萬公里的地方圍繞太陽運行，這使得遮陽板能夠與地球和太陽保持一致，並阻擋它們的大部分輻射，從而保持温度下降。

主鏡垂直地聳立在這個保護面之上，這是一個由鈹製成的結構，塗有黃金，由18個較小的六邊形鏡面組成，總共有6.5米寬。鏡子的焦距為131.4米。韋伯攜帶了四個主要儀器：一個近紅外/可見光範圍的照相機，一箇中紅外照相機，一個多目標光譜儀，以及一個寬場光譜儀。

科學家們發現，在等待韋伯望遠鏡的五到十年的任務展開時，他們難以抑制自己的興奮之情。他們希望不僅能發現宇宙演化的證據，而且能發現其起源。最遙遠的星系和恆星--形成於135億年前的大爆炸--現在似乎在天文學家的掌握之中。利用紅外線和韋伯的巨大鏡面的綜合工具，科學家們期望穿透巨大的塵埃雲，這些塵埃雲直到現在還籠罩着恆星和行星的誕生過程，甚至對哈勃望遠鏡來説都是模糊不清。而且，韋伯還帶來了發現其他行星的前景，這些行星與地球一樣，具有生命的構成要素。

詹姆斯-韋伯太空望遠鏡 (簡稱 JWST)

貝皮-科倫坡（BepiColombo）航天探測器

儘管歐洲航天局（ESA）成員國之間通常以合作和協作的精神運作，但有時與其他空間機構的競爭成為額外的激勵因素。例如，美國國家航空航天局（NASA）成為第一個以水星為探索目標的航天大國，在1974年和1975年將水手10號送至那裏進行飛越，隨後，MESSENGER在2008年至2009年又進行了三次同樣的飛越，然後從2011年開始環繞該星球，直到2015年4月墜落。

在考慮這些成就時，當歐洲人想起一位著名的意大利數學家--朱塞佩（“Bepi"貝皮）--科倫坡教授（1920-1984）的計算結果--啓發了水手10號的複雜軌道時，他們可能感到一陣競爭。因此，在1993年開始的初步審查之後，歐空局的管理委員會審議了一項名為 “貝皮-科倫坡 “（BepiColombo）的水星任務，並在2000年10月批准了該任務。歐空局還以另一種方式表明了其嚴肅的意圖。當NASA將MESSENGER作為其低成本的發現計劃的一部分來製作時，最終花費了大約2.8億美元，相反，歐空局將其對水星的旅行列為最優先的基石項目，估計花費（完成時）超過12億美元。

與MESSENGER一樣，歐洲參與水星競標的人將採取耗時和迂迴的路線前往離太陽最近的行星。事實上，像NASA之前的訪客一樣，BepiColombo將發現這顆行星是觀察的挑戰，並且由於其炙熱的温度--有時超過350攝氏度，接近它是很危險的。歐洲人計劃用九個重力助推器到達那裏：一個來自地球，兩個來自金星，還有六個來自水星本身。在預計於2018年10月由阿麗亞娜5號ECA發射後，歐空局當局預計該探測器需要七年時間才能到達現場，之後它將繼續執行其任務，直到2027年5月；如果延長，則到2028年5月。

BepiColombo實際上由三個航天器組成：水星行星軌道器（MPO），由EADS（歐洲航空防務和航天公司）的子公司Astrium為歐空局製造；水星磁層軌道器（MMO），由歐空局在該項目中的合作伙伴日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）製造；以及水星轉移模塊（MTM），這是歐空局設計的用於將MPO和MMO運送到目的地的車輛。MTM作為三方結構的基礎，為巡航階段提供推進力，併為其接近水星提供製動力。MPO，形狀像一個長方形的盒子，重1140公斤，尺寸為2.4米×2.2米×1.7米，不包括其太陽能電池板。它的11套儀器--7個光譜儀、一個加速度計、一個高度計、一個磁力計和一個無線電科學實驗裝置--將能夠對地球的組成進行全面的全景觀察。MMO是一個扁平的八角形圓柱體，尺寸為1.9米×1.1米，重量為288公斤。它的五個儀器將分析從行星本身、其磁層和行星際太陽風中發出的等離子體和中性粒子；它們還將評估磁場、等離子體波、大氣和灰塵。

一旦到達水星，操作計劃要求MTM被拋棄，仍然連在一起的MPO和MMO將進入極地軌道。在這一點上，MPO將自己分離出來，並通過化學推進的方式飛到一個較低的高度。

水星的許多方面仍然讓科學家感到困惑。BepiColombo的研究人員希望解決其中的一些問題，例如水星的密度遠遠超過其他巖質行星和月球的原因。他們還希望發現這顆行星核心的性質（固體還是液體？）；它上面是否有構造活動；為什麼--與金星、火星和月球不同--它周圍有磁場；以及為什麼儘管科學家認為鐵是這顆行星上的主要元素，但光譜儀卻無法檢測到鐵。

如果BepiColombo實現了它的目標，它將進一步使歐空局成為世界上最精明的空間科學工作者之一。

BepiColombo (星際巡航佈局)

赫歇爾號和普朗克號（Herschel 和 Planck）

對於那些懷疑在民族主義加劇的時代國際合作的實用性的人來説，歐洲航天局（ESA）的赫歇爾和普朗克空間觀測站提供了一個成功的案例研究。在這個例子中，22個國家分享了他們的資源，以設計、製造和運營兩個有史以來最先進的空間項目。

這兩個航天器的任務不同，也以兩個非常不同的人的名字命名。威廉-赫歇爾爵士（1738-1822）在德國漢諾威長大；1757年移居英國；1766年左右開始對光學感興趣。他自學了研磨鏡片，並製作了一些當時最好的望遠鏡，他用這些望遠鏡對夜空進行了測量和編目，並最終發現了氣態巨人天王星。他專注於尋找星雲，對其中的2500個星雲進行了編目。如果説赫歇爾體現了實驗主義，馬克斯-普朗克（1858-1947）則代表了典型的理論家。普朗克是一位傑出的德國法律學者的兒子，他最初生活在基爾，然後隨家人搬到慕尼黑。他21歲時在慕尼黑大學獲得博士學位，並主要在柏林大學任教，多年來他（與其他人）在那裏發展了革命性的物理學量子理論。

赫歇爾和普朗克關注自己的起源。赫歇爾的計劃者設計了有史以來最強大的紅外望遠鏡，一個涵蓋所有波長的望遠鏡--從遠紅外到亞毫米波。他們希望用它來探測宇宙中遙遠地區的水，觀察星系、恆星和塵埃雲的誕生。與赫歇爾不同的是，普朗克的科學家們將一套特別敏感的儀器訓練在宇宙誕生後所發出的輻射中，使他們能夠識別大爆炸後不久形成的成分，如暗物質和暗能量。普朗克的前身包括美國宇航局的兩項任務：1989年發射的宇宙背景探測器（COBE）和2001年送入高空的威爾金森微波各向異性探測器。

根據歐空局局長Jean-Jacques Dordain的説法，赫歇爾和普朗克航天器是 “歐洲有史以來最複雜的科學衞星”。赫歇爾看起來像一個傳統的、罐狀的望遠鏡。另一方面，普朗克則像一個八面體的平台，上面有一個高大的、蓬巴杜式的髮型（主鏡）。赫歇爾在發射時總重3400公斤，長7.5米，直徑4米。它的望遠鏡重達315公斤，成為當時部署在太空中的最大的光學儀器，它有一個3.35米的主鏡，大約比哈勃的大一半。普朗克在發射時重達1950公斤，攜帶的有效載荷--包括一個1.9米乘1.5米的主鏡，重達205公斤。總體而言，它的尺寸為4.2米乘4.2米。赫歇爾和普朗克的製造是在法意衞星製造商泰利斯阿萊尼亞航天公司的工廠進行的。

赫歇爾號攜帶了三個主要的科學設備：用於遠紅外的外差儀（光譜儀）；光電探測器陣列照相機和光譜儀；以及光譜和測光成像接收器。普朗克的望遠鏡從宇宙微波背景中收集光線，並將其集中在兩個接收點：高頻和低頻儀器。這些儀器上的探測器使普朗克能夠將其收集的微波和無線電光轉化為夜空的全景圖。

2009年5月14日，一枚阿麗亞娜5號ECA火箭將赫歇爾和普朗克升入太空。發射後約26分鐘，位於德國達姆施塔特的歐空局任務控制中心釋放了赫歇爾，約兩分鐘後釋放了普朗克。大約兩個月後，兩人都進入了圍繞太陽-地球系統第二拉格朗日點（位於距地球約150萬公里）的軌道，方向與太陽相反。

赫歇爾的旅程於2013年6月結束，在它開始四年之後。它的低温氦氣供應--使航天器的儀器保持在接近絕對零度的温度所必需的--耗盡了，控制人員結束了它的任務。它的設計者曾預計其壽命為三年半。在它的許多發現中，赫歇爾在新生恆星周圍的氣體和塵埃組成的行星盤中發現了大量的水蒸氣。科學家們認為，這些盤中的水可能構成行星海洋的苗圃，就像地球上的海洋一樣。赫歇爾還觀察到銀河系中的塵埃和氣體絲，這些結構能夠形成新星的固體核心。赫歇爾號在其生命週期內進行了3萬5千次科學觀測，並採集了2萬5千小時的科學數據--為未來的科學調查整理和保存了檔案。歐空局的控制人員在2013年10月終止了普朗克的航行，因為它的液氦冷卻劑減少到了影響航天器效率的地步。但是在那之前，它完成了五次全天空測量--比原計劃多了三次。由此產生的數據為年輕的宇宙（大爆炸後約38萬年）提供了最清晰的畫像，並提供了其主要成分的修訂比例。由於普朗克的出現，現在的估計是68.3%的暗能量、26.8%的暗物質和4.9%的普通物質（而在普朗克出現之前是72.8%、22.7%和4.5%）。

由於其特殊的複雜性和成功，赫歇爾和普朗克代表了歐空局科學計劃的頂峯，2015年美國航空航天學會（AIAA）授予赫歇爾和普朗克團隊著名的AIAA空間系統獎。

赫歇爾空間天文台

普朗克勘測衞星

LISA Pathfinder（探路者）

歐洲航天局（ESA）在旗艦航天器上贏得了令人羨慕的聲譽，如赫歇爾、普朗克和貝皮科倫坡。它還贊助了規模較小但同樣令人印象深刻的項目。其中一個項目在1998年首次提出，涉及引力波的測量。它的縮寫是ELITE（歐洲激光干涉儀空間天線技術實驗）。2000年，ELITE的一個擴展版本出現在歐空局的科學計劃委員會面前，該委員會在ELITE任務中增加了一個單獨的飛行器--達爾文探路者。科學家和工程師們計劃利用ELITE將對引力波敏感的測試物體發射到太空中，與達爾文一起編隊飛行，作為演示器。委員會給予了批准，它成為歐空局新的先進研究技術中的小型任務（SMART）系列的第二個參賽者。歐空局當局最終決定取消達爾文（至少在名稱上），並將該項目重新命名為LISA探路者。

儘管LISA探路者團隊的直接目標變成了隔離和探測引力波，但他們還瞄準了一個更具歷史意義的目標。愛因斯坦預言了空間結構中這些微小漣漪的存在，這些漣漪是由巨大的宇宙力量引起的，如超新星或超大質量黑洞的合併，LISA探路者在他的廣義相對論發表一百年零一天後進入軌道，他在該理論中提出了這種現象。LISA探路者的研究人員不僅想驗證愛因斯坦的理論，而且還想通過這樣做來加深廣義相對論的含義，並更準確地理解災難性事件對宇宙整體織體的影響。對歐空局來説，不幸的是，2015年，一羣美國科學家利用地面激光干涉儀引力波觀測站（LIGO）首次目睹了引力波，證實了愛因斯坦的假設。但是LISA探路者擁有一個很大的優勢；在太空中飛行，而不是侷限在地球上，使它能夠比LIGO更有效地 “看到 “這些宇宙間劇烈抽搐的引力效應。

LISA探路者的形狀像一個八角形的藥箱，高度只有0.85米，直徑2.1米。就其尺寸而言，該航天器很重，發射時重達1,910公斤，其中僅125公斤為有效載荷。事實上，與大多數其他航天器不同，LISA探路者號的貨物和飛行器本身之間沒有真正的區別。它們表現為一個整體；例如，科學儀器保持着姿態控制。

LISA探路者號攜帶兩個主要部件：LISA技術包和NASA製造的干擾減少系統。LISA探路者的最大挑戰包括將引力的測量與不相干的影響分開。為此，LISA技術包將一個黃金立方體和一個鉑金立方體--每個都重約2公斤--相隔近38釐米，使它們在對引力作出反應時能夠相互自由移動。當航天器飛行時，航天器上的光學干涉儀跟蹤它們的相對加速度，並檢測它們之間的距離，精確到一萬億分之一米。同時，減少干擾系統通過採用帶有兩組膠體推進器的微推進系統，以及控制軟件來遏制阻力的影響，從而保護了數據的純淨性。

LISA探路者於2015年12月3日進入太空，搭乘歐空局最近開發的織女星火箭之一，這是一個小型發射器，旨在攜帶多個任務。起初，該衞星圍繞地球的橢圓路徑，最近時約為200公里，最遠時近1,540公里。然後，它啓動了自己的推進系統，將其軌道提高了六倍，因此在升空六週後，它到達了太陽-地球拉格朗日點，距離它開始的地方約16.093萬公里。LISA探路者號於2016年3月1日開始運行。

在其預定的一年活動期間，它超出了歐空局的預期。LISA技術包記錄了立方體之間的波動距離，比預期的要準確一百倍。這顆衞星所展示的技術使歐空局的科學家們有信心計劃在2034年發射三顆這樣的衞星，相距超過100萬公里--實際上，這是一個有效的、基於空間的引力觀測站。歐空局於2017年6月30日停用了LISA探路者。

LISA-探路者航天探測器

羅塞塔號（Rosetta）

像它的美國表親 “深度撞擊 “一樣，歐洲航天局（ESA）的 “羅塞塔 “航天器也在追逐彗星。但它們在兩個主要方面有所不同。歐空局的目標是一個更遙遠的點（Churyumov-Gerasimenko彗星），而羅塞塔號則試圖進行一次聯合軌道任務和着陸，而不是像深度撞擊那樣進行碰撞。而且，儘管發射時間相差十個月（羅塞塔於2004年3月2日首次發射），但 “深度撞擊 “的墜毀與 “羅塞塔 “的後續工作之間有九年多的差距。

與 “深度撞擊 “的團隊一樣，“羅塞塔 “的創造者（其中一些人在20世紀70年代就開始考慮這項任務）在進行研究時相信彗星早於行星，並選擇了一個能反映其項目目標的名字。羅塞塔指的是1799年在埃及拉希德（Rosetta）發現的一塊石板，古代雕刻家在上面用象形文字、早期埃及文字和希臘文字刻下了相同的文字。正如這塊多語言石板使學者們能夠破解法老的神秘文字密碼一樣，現代研究人員希望通過羅塞塔解開關於太陽系起源的秘密。

羅塞塔在到達目的地的過程中進展緩慢。它的阿麗亞娜5號運載火箭缺乏直接飛往丘留莫夫-格拉西門科的動力，因為需要飛行的距離--大約4.69億公里--以及由於航天器的質量，大約3000公斤。為了補償，它在2005年、2007年和2009年連續派羅塞塔在重力輔助下飛越地球，並在2007年增加了一次飛越火星。羅塞塔遵循一個高橢圓的軌道，當它接近地球和火星時最接近太陽，當它飛過木星時最遠。然後，在2011年6月至2014年1月期間，當它飛得離地球最遠時（太陽能減弱），歐空局的任務控制部門將航天器置於休眠狀態，其中除了機載計算機和熱控系統外，所有功能都關閉了。當探測器返回內太陽系時，太陽的能量變得更加充足，羅塞塔在休眠957天后重新甦醒。

歐空局搶救的航天器由兩個不同的部分組成。在軌道器的外部--一個2.7乘2.1乘2.1米的大鋁箱--技術人員在一側安裝了一個大型通信天線，另一側是一個六面着陸器（名叫菲萊），僅重100公斤，尺寸僅為1米乘1米乘0.8米）。羅塞塔號上有很多儀器：軌道器上有11個，着陸器上有9個，包括4個不同的光譜儀，一個穀物撞擊分析器，以及（兩個航天器上）彗星核探測系統和成像系統。

一旦恢復，羅塞塔在到達彗星之前仍有900萬公里的航程。在2014年5月至8月期間，一系列的制動機動使它進入了足夠近的範圍。該航天器於2014年8月6日抵達那裏，並開始其軌道模式，在距離表面10至30公里之間飛行。然後在11月12日，羅塞塔釋放了菲萊，菲萊在沒有動力或引導的情況下逐漸落到彗星表面。當它着陸時，魚叉狀的探針刺入彗星表面，但未能抓住，導致菲萊在彗星的一個意想不到的地方彈跳和降落三次。它在那裏按計劃進行了2.5天的科學任務。菲萊將彗星景觀的全景、彗星表面的高分辨率圖像、彗星外部成分和氣體的分析以及彗星內部結構的數據（當菲萊通過彗星核向軌道上的羅塞塔發送無線電信號時發現的）送回國。就這樣，由於缺乏陽光充電，菲萊的電池耗盡了，登陸器停止了運作。當光照條件改善時，它又部分地恢復了活力。

羅塞塔的軌道器在 “菲萊 “着陸後繼續環繞丘留莫夫-格拉西門科，收集了近兩年的數據。它觀察到活動頻繁的地形，讓科學家們有機會見證快速演變的彗星地質學在他們眼前展開。最後，在2016年9月30日，任務控制中心發出信號，使羅塞塔進入與丘留莫夫-格拉西緬科相撞的軌道；該項目負責人決定，最後的儀器下降提供了一個機會，以測量彗星表面附近的氣體、灰塵和等離子體環境，並在撞擊之前拍攝一些最後的高分辨率圖像。

羅塞塔航天器（包括菲萊着陸器組合體）