美國宇航局7年前發(fā)射太空船,收集宇宙彗星塵埃樣本,有助于科學(xué)家了解太陽系和宇宙生命起源

　　彗星照亮夜晚的天空,引起科學(xué)家無盡的遐想。15日,從這些在太陽系誕生之初就存在的冰冷物體上收集的塵埃將被送回地球,與科學(xué)家們進行零距離接觸。在美國宇航局成功完成彗星深度撞擊6個月后,科學(xué)家將用最先進儀器分析彗星物質(zhì),了解太陽系的形成和宇宙生命的起源。

　　7年前,美國宇航局發(fā)射了一艘"星塵"號太空船,5年前,飛船飛抵太陽系邊緣的"狂野二號"彗星,收集了彗星塵埃樣本。

　　飛行往返全程長達46.4億公里。

　　美國東部時間2006年1月15日凌晨5時12分(格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時間15日10時12分),裝著約46公斤彗星塵埃的太空艙,將降落在美國空軍猶他州試驗與訓(xùn)練靶場。而太空船則進入永久軌道,繞太陽運行。

　　美國宇航局總部的科學(xué)家日前在記者通風(fēng)會上表示,如果夜晚天氣晴朗,從加利福尼亞州北部到俄勒岡州,人們應(yīng)該可以看見"星塵"號太空艙降落過程。

　　這項工程的首席科學(xué)家唐·布朗李博士說:"這些送回地球的塵埃是真正的寶貝。這顆彗星在太陽系邊緣形成,位于冥王星以外的地方,它一直呆在那個宇宙角落里,直到最近進入太陽系內(nèi)部,我們才有機會采樣。"

　　氣凝膠捕捉塵埃顆粒

　　"星塵"號太空船在前往木星的途中,靠近"狂野二號"彗星,利用隨身攜帶的巨大"網(wǎng)球拍"深入到距"狂野二號"彗星147英里的地方,收集了幾千個慧星塵埃微粒。"網(wǎng)球拍"里面是一種叫氣凝膠的材料,用它可以捕捉到從"狂野二號"彗星釋放出來的塵埃顆粒。

　　科學(xué)家認為,彗星是行星形成后的殘留物,由宇宙塵埃和冰組成。另外,彗星碰撞可以幫助地球形成水分,而水是產(chǎn)生生命的首要條件。

　　著陸時技術(shù)難度大

　　美國宇航局的官員強調(diào),如果一切順利,"星塵"號太空船將于1月14日晚上,在1萬公里的高空與返回艙分離,重約46公斤的返回艙在推進器的推動下,將攜帶著彗星塵埃飛向地球。

　　返回艙15日凌晨將穿越大氣層,最后在猶他州沙漠實現(xiàn)軟著陸。在穿越大氣層過程中,返回艙的外殼的溫度將達到365°C。著陸時難度可能很大,現(xiàn)在地面工作人員正緊張工作,以確保樣本不受破壞。

　　由于返回艙以超音速穿越大氣層,所以,它將在3萬米的高空打開第一個減速傘。幾分鐘后,再打開一個更大的減速傘,直到降落。隨后,直升機將飛赴著陸點,找到返回艙,并把它送到基地清潔間,最后再送往在休斯頓的約翰遜太空中心。如果返回艙著陸時天氣下雪或刮風(fēng),美國宇航局將向著陸點派出越野車。綜合

　　氣凝膠捕捉彗塵原理

　　當(dāng)太空艙接近"狂野二號"彗星時,會引起彗星粒子運動加速,相當(dāng)于子彈射出速度的6倍。即使捕捉到的粒子比一粒沙還小得多,但高速度的"捕捉"行動卻會改變粒子的形狀和化學(xué)成分,甚至使它們完全蒸發(fā)掉。因此,為了在捕捉粒子時保持其原始成分,"星塵"號使用了一種名為氣凝膠的物質(zhì)。

　　氣凝膠是一種多孔狀,類似海綿結(jié)構(gòu)的硅元素固體,孔狀內(nèi)有99.8%的空間。這種物質(zhì)比我們常見的硅元素固體———玻璃的密度還低1000倍。因為超低的密度,氣凝膠看起來幾乎是透明的,像一個與眾不同的藍色煙霧體(如圖)。

　　當(dāng)粒子撞上氣凝膠時,它立即將自己"埋"在了里面,長度隨即被拉升了200倍,并在氣凝膠里形成了一個胡蘿卜形的軌跡。這一拉升過程可以使粒子運行速度減慢,并最終停止�？茖W(xué)家們再通過這些軌跡就能找到"隱藏"在內(nèi)的粒子。徐婉泠編譯

　　相關(guān)推薦：

小升初試題、期中期末題、小學(xué)奧數(shù)題

盡在奧數(shù)網(wǎng)公眾號

　　 歡迎使用手機、平板等移動設(shè)備訪問幼教網(wǎng)，幼兒教育我們一路陪伴同行！>>點擊查看