追逐10年時間,飛船抵達40億公裏外,終于看到了不一樣的景象

星空承載浪漫 2024-06-21 18:37:54
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從古至今人類一直都在不斷的研究和探索世界的奧秘,經過幾千年的科技發展,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度非常快,當人類走出地球之後,人類一直都在尋找宇宙起源的奧秘,有很多科學家認爲,我們的宇宙可能是永恒的,這種假說認爲宇宙空間具有無限性,宇宙中的時間、空間都是無限的,宇宙是無限大並永恒存在的,以及宇宙在空間上是無限大的,宇宙在時間上沒有起止、永遠存在,宇宙不存在創始、也不存在終結,宇宙在整體範圍內是穩定的,即使發生了變化,也只是局部的變化,除了這個假說之外,還有宇宙分層論,這一觀點認爲,宇宙的結構是分層次的,恒星是一個層次,恒星集合組成星系也是一個層次,若幹個星系集合在一起組成的星系團是一個層次。

這個假說認爲,我們的宇宙是由一個又一個不同的層次組成的,最後一種假說是宇宙大爆炸理論,這也是目前爲止科學界最爲認可的一種假說,在1929年的時候,哈勃發現:不管你往哪個方向看,遠處的星系正在急速的遠離我們而去,而近處的星系正在向我們靠近,換言之,宇宙正在不斷的膨脹,這意味著在早先星體相互之間更加靠近,在大約100億到200億年之前的某一時刻,它們剛好在同一地方,哈勃發現暗示存在一個大爆炸時刻,在此之前,我們的宇宙應該是一個密度無限的奇點,1948年,伽莫夫建立了熱大爆炸的觀念:創生宇宙的大爆炸不是地球上的爆炸(發生在一個確定的點,然後向四周的空氣傳播開去),而是一種所有的物體在各處同時發生。

從一開始整個空間一起膨脹的那種爆炸,爆炸中每一個粒子都離開其它每一個粒子飛奔,是整個空間的急劇膨脹。"整個空間"就指的是整個無限的宇宙。科學家認爲,早期的宇宙是一大片由微觀粒子構成的均勻氣體,溫度極高、密度極大、且以很大的速率膨脹,這些氣體在熱平衡下有均勻的溫度,這統一的溫度是當時宇宙狀態的重要標志,因而稱爲宇宙溫度,氣體的絕熱膨脹將使溫度降低,使得原子核、原子和恒星系統相繼出現,我們的地球就是在這樣的環境中誕生的,地球是一顆行星,地球這顆行星和其他行星最大的區別在于,地球誕生了生命,生命的出現給地球這顆行星增添了很多色彩,尤其是人類出現以後,解開了地球上很多的奧秘,現在人類走出地球之後,對宇宙進行了深入的研究。

經過科學家的研究得出,地球之所以能夠誕生生命,和太陽系的環境有很大的關系,在太陽系邊緣,有很多彗星,早期的太陽系非常混亂,經常會出現彗星到處亂飛的情況,這些彗星撞擊到地球上,使得地球上面出現了水資源,而且還將生命元素留在了地球上,曾經科學家在哈雷彗星上,科學家發現了大約百分之80的冰晶,這說明彗星上面的水資源是非常豐富的,而且科學家還在上面發現了甘氨酸,這是構成生命蛋白質的主要物質,這一消息發出之後,更多的科學家相信地球生命起源于彗星,爲了研究彗星的奧秘,科學家還專門發射了“羅塞塔”探測器,這個探測器是專門研究彗星的,在正式開展工作之前,科學家已經把目標鎖定在了一顆它們熟悉的彗星上面。

1999年,美國NASA發射了“星塵”號探測器,它在2004年和一個叫做“懷爾德2號”的彗星相遇,星塵號探測器在接近彗星尾部的時候,會伸出一個用氣凝膠構成的巨型手套,從彗尾收集彗星噴發的物質,再將它裝在返回艙裏,帶回地面。這是人類第一次從地月系統以外收集天體標本,但可惜的是,這次並沒有回收到想象中的有機碳分子,因爲很可能這些分子在彗星堅硬的彗殼裏。于是,另一項更加激動人心的登陸彗星的計劃展開了,1993年,歐洲航空航天局(ESA)公布了一項大膽的計劃,叫做羅塞塔計劃,該計劃將發射一個探測器,進入彗星的軌道,環繞著彗星進行伴飛。在保持彗星同樣速度的時候,羅塞塔號會釋放出一個登陸器,登陸彗星表面,之後通過登陸器上面的有機分子一起對彗核的物質進行就地分析。

如果能夠登陸成功,對于解開地球生命的起源將會有巨大的幫助,這是一個非常偉大的任務,這次任務之所以叫做羅塞塔號,是得名于羅塞塔石碑,1799年在埃及一個叫做羅塞塔的港口城市發現了一塊花崗岩石碑,制作于公元前196年,上面用三種文字分別是古希臘文字,古埃及文字和當時的通俗文字,在這裏面的古埃及文明早已經失傳了千年,通過這塊石碑上面的其它文字,解讀除了失傳的古埃及文字,這塊石碑對古埃及文字的研究做出了巨大的貢獻,所以歐洲航空局希望探測器能夠像羅塞塔石碑對古埃及文字那樣,解開太陽系甚至地球生命的奧秘,將其取名爲羅塞塔號。在1993年的時候,羅塞塔任務被批准,最初它被設定在2003年發射。

在2004年的時候,羅塞塔離開了地球,飛向了被選定的彗星——丘留莫夫.格拉西緬科彗星,這顆彗星是被特別選中的,因爲首先,你得能夠到達它所在的地方,其次他沒有在太陽系待太長的時間,這顆特別的彗星在1959年的時候進入太陽系,那是它被木星偏轉後第一次來到太陽系,因爲它和太陽距離近到足夠讓它發生變化,所以這是一顆非常新的彗星,羅塞塔取得了很多曆史性的突破,它是首個進入彗星軌道的人造衛星,並且伴隨著彗星走過了它的整個太陽系之旅——到達了距離最短的近日點,這是第一次有航天器在彗星上著陸。我們實際上在羅塞塔號上使用了一些通常不會在其他航天器上使用的彗星軌道環繞技術。我們通過觀察彗星上的地標來導航。

我們辨別那些特征——卵石、環形山——然後我們就知道我們處在彗星上對應的那個區域。當然,這也是第一次使用太陽能電池飛越木星軌道的航天器。不過即使是這樣,這顆彗星距離地球的位置還是非常遙遠,航天器的燃料根本無法飛到上面,所以科學家只能夠利用引力彈弓效應來實現飛越,引力彈弓的原理基于愛因斯坦的廣義相對論,它利用了天體的引力場來改變宇宙飛船的速度和軌道。當宇宙飛船接近天體時,天體的引力對飛船産生作用,使得飛船的軌道發生彎曲,同時改變了飛船的速度。這種效應可以用類似于乒乓球彈射的方式來理解。當乒乓球撞擊彈射器時,它會被彈射器彈回,從而改變其速度和方向。同樣,當宇宙飛船經過天體附近時,天體的引力將對飛船産生作用,從而實現速度和軌道的變化。

其實引力彈弓效應在旅行者號的時候就使用了,經過木星引力彈弓過程後,旅行者1號速度增加了約16.5千米/秒。經過土星引力彈弓過程後,旅行者1號速度增加了約5.5千米/秒。經過天王星引力彈弓過程後,旅行者1號速度增加了約2.5千米/秒。經過海王星引力彈弓過程後,旅行者1號速度增加了約1.8千米/秒。羅塞塔號探測器經過了10年的時間,在2014年5月的時候靠近了這顆彗星,這顆彗星也叫做67P彗星,1969年由蘇聯天文學家丘留莫夫和格拉西緬科首次發現,並以他們的名字命名。“羅塞塔”號拍攝的彗星圖像顯示67P的彗核有兩個明顯的瓣狀結構,平均直徑爲4.2千米,最長和最寬尺寸約爲4.3千米 × 4.1千米。彗星 67P 表面粗糙,有崖壁、巨石、裂痕、凹坑、 沙丘和隆起等地形。

從菲萊著陸前下降時所拍攝的圖像來看,彗星表面被毫米至米尺寸的表壤和碎石覆蓋,初步估計彗星表面有10~20 厘米厚的表壤。“羅塞塔”的科學探測表明彗星67P是由非常松散的水冰、塵埃和岩石構成的組合體,釋放出來的氣體的主要成分是氨、甲烷、硫化氫、氰化氫和甲醛,因此其氣味聞起來像是臭雞蛋、馬尿、酒精和苦杏仁的混合味道。氘的含量是太陽系形成與早期演化的重要探針。67P與地球的水蒸氣成分有很大不同,氘和氫比率是地球海洋的三倍,至少表明地球上的水不太可能來自67P之類的彗星。這是人類第一次近距離的對彗星進行觀察,這顆彗星的表面非常複雜,到處都是懸崖和峭壁,和之前拍攝的小行星相比,差別很大,在此之前,很多人都認爲,彗星就是一個蓬松的雪球,而且非常堅硬,但實際上彗星並沒有我們想象的那麽好。

不過羅塞塔在彗星67P周圍的塵埃中,發現了磷和甘氨酸等有機化合物,而甘氨酸是構成DNA和細胞膜的關鍵化學元素,同時首次在67P彗星上面發現了磷,這種物質在地球所有的生物體內都存在,它是一種非常關鍵的元素,存在于DNA和RNA的結構框架上,這讓科學家更加堅信,地球上的生命可能真的是來自于彗星,探測器通過對彗星灰塵微粒的分析,發現裏面包含有碳,鈉,鎂,鋁,硅,鈣,鐵,同時含有大量的氫和氧,由于彗星一直都是遠離太陽,所以上面的物質就是太陽系形成初期的分子雲成分,代表了最早期太陽系的物質構成。而大量的氫元素和氧元素,就是液態水的來源,而液態水則是形成碳基生命必不可少的東西,所以這次的另一個重要的任務,就是研究彗星上的水和地球上的水,是否一致。

探測器在電池耗盡前完成了這些工作,隨著彗星不斷遠離太陽,一直在彗星周圍伴飛的,羅塞塔號也將能量耗盡,歐空局決定作出一項舉措,就是讓羅塞塔號墜毀,在離菲萊號不遠的地方,在羅塞塔號最後的墜落過程中,拍攝了很多清晰的彗核表面照片,直到它最終墜落在彗星表面,傳回了最後一張照片後,羅塞塔號失去聯系,永遠停留在了彗星表面。這次10年之約,讓人類對彗星有了全新的認識,更對生命的起源有了濃厚的興趣,如果說彗星真的是生命的發源地,那麽任何一顆彗星上面都可能攜帶著生命誕生的基本元素,而地球作爲生命的搖籃,其環境、溫度、光照等等都有非常重要的作用,這也爲人類尋找外星生命起到了很大的啓發。而且彗星是太陽系中,最古老的天體,通過研究這些彗星,科學家能夠推測出太陽系早期的樣子,和太陽系形成的過程。

人類從走出地球之後,就一直都在研究和探索宇宙的奧秘,雖然這麽多年來,人類依然無法飛出太陽系,並且對太陽系的奧秘了解也不是很多,但是人類一直都在努力,一直都沒有放棄,宇宙的浩瀚遠比我們想象的要神秘,想要解開宇宙的奧秘,並不是一件容易的事情,不過人類作爲地球上最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進步和發展,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來隨著人類科技的進步,或許人類真的能夠解開宇宙中更多的奧秘,小編希望人類能夠早日實現這個夢想,對此,大家有什麽想說的嗎?

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