主要科学目标是首次描述一颗真正原始的彗星或其他星际天体的特征

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2019年,欧航局(ESA)选择Comet Interceptor作为一个新的快速级(F级)任务。其中“快速”指的是开发速度。据悉,这些任务是需要约8年时间才能完全实施的任务,其主要科学目标是首次描述一颗真正原始的彗星或其他星际天体的特征。

Comet Interceptor包括三个航天器,其配有主飞船和两个较小的探测器。每个航天器将配备不同的科学仪器套件以彻底分析目标。如航天器A将配备CoCa(彗星照相机)以获得几个波长的目标核的高分辨率图像。航天器B1则将有HI(氢气成像仪),这是一个专门研究彗星周围氢气云的紫外线相机。在航天器B2上,主要仪器将是OPIC(彗星光学成像仪),用于在不同的可见光和红外线波长下绘制彗星核及其尘埃喷流图。

据了解,ESA的Comet Interceptor任务刚被“采纳”,目前研究阶段已经完成,在选定航天器主承包商后将很快就会开始建造该项目,其任务是访问一颗原始彗星或其他刚刚开始进入内太阳系的星际天体。

Comet Interceptor将在2029年跟ESA的Ariel系外行星任务共同进入太空。该任务将建立在Rosetta和Giotto的成功基础上,ESA的任务都是访问“短周期”彗星。尽管这些任务完全改变了我们对彗星的理解,但它们的目标已经围绕太阳旋转了许多次,因此自创建以来发生了重大变化。

拦截彗星的目的是仔细检查一颗在太阳系内部停留时间很少或可能是第一次访问太阳系的彗星。Roesetta的目标来自海王星以外的柯伊伯带,而拦截者彗星可能来自巨大的奥尔特云,离太阳远一千多倍。

尽管它们更为罕见,但另一个潜在的目标可能是来自太阳系外的“星际插曲”–类似于2017年意外飞过太阳的奥陌陌(Oumuamua)。研究这样的天体可以提供探索类似彗星的天体如何在其他恒星系统中形成和演变的机会。。

ESA在2022年6月8日的科学计划委员会会议上通过了Comet Interceptor。这项任务由ESA领导并得到日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的支持。

ESA科学主任Günther Hasinger说道:“拦截彗星的通过建立在我们富有远见的Giotto和Rosetta任务的突破之上,这加速了我们对下一层次彗星科学的追求。它将使欧洲科学家保持在彗星研究的最前沿并使ESA成为这一激动人心领域的领导者。”

Comet Interceptor将由一个主航天器和两个探测器组成,它们将环绕彗星从而从多个角度观察它。通过这种方式,这项创新任务将为其尚未发现的目标建立起一个三维轮廓。ESA负责主航天器和其中一个探测器,而JAXA负责第二个探测器。

ESA的Comet Interceptor研究科学家Michael Küppers介绍称:“一颗在围绕太阳的第一个轨道上的彗星将包含来自太阳系黎明时期的未加工的物质。研究这样的天体并对这种材料进行取样不仅可以帮助我们了解更多关于彗星的信,而且还可以了解太阳系是如何形成并随时间演变的。”

彗星之旅

Comet Interceptor于2018年7月向ESA提出并于2019年6月被选中。它是F级任务的一个例子,从入选到发射只需要约八年时间。这些较小的任务重量不到2200磅(1000公斤)。

该任务预计将于2029年跟ESA的系外行星研究任务Ariel一起发射。这两项任务将一起前往L2–从太阳看,地球“后面”的150万公里的位置。在那里,Comet Interceptor将等待一个合适的目标。一旦发现并选定一个目标,该任务将继续其旅程。

随着最近地面望远镜的进步,“新”彗星现在通常在其最接近太阳之前一年多就被发现。这对于计划、建造和发射一个专门的太空任务来说,时间仍然太短,但这足以让准备就绪并等待的Comet Interceptor从L2到彗星的位置。

操作航天器穿越数百万公里的空间始终是一个挑战,但Comet Interceptor有一个真正独特的飞行轮廓。将航天器引向目标彗星、在正确的时间释放探测器并进行飞越将需要ESA的任务运营团队有一双稳定的手和冷静的头脑。

一个有远见的任务–在太空和地球上的好处

组成拦截彗星的三个飞行元件–主航天器和两个较小的探测器–将分别配备不同的高科技仪器,这些仪器将帮助我们发现更多关于原始彗星的动态性质。ESA将领导主航天器和其中一个探测器的开发,两者都携带主要由欧洲工业界建造的独特仪器。另一个探测器将由JAXA开发。

拦截彗星具有突破性的目标,即有史以来第一次描述原始彗星的表面组成、形状和结构并调查其气体和灰尘彗星的组成。在某些情况下,这将需要完善现有的技术并促进许多ESA成员国的空间和工程产业。

ESAComet Interceptor项目经理Nicola Rando说道:“跟大多数ESA任务一样,Comet Interceptor将激励不同公司、机构和国家之间的合作并将加速创新技术的发展,这些技术在未来可能有完全不同的应用。”

Comet Interceptor还正在为ESA的行星防御工作作出贡献。据了解,有近120颗彗星和29000多颗小行星在其围绕太阳的轨道上接近地球。通过研究这些天体,科学家们不仅发现了太阳系的秘密,而且在发现有天体跟地球发生碰撞时也能更好地保护我们的星球。Comet Interceptor加入了跟行星防御有关的全球任务舰队,这包括ESA的Hera任务–该任务参与了世界上第一次小行星偏转试验。

Nicola总结道:“在过去的几年时间里,我们设计和开发了Comet Interceptor的概念,现在我们已经准备好将任务推向下一个阶段,选择主承包商,然后开始实施阶段。”

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