彗星攔截器已被選為ESA宇宙視覺(jué)計(jì)劃中新的快速任務(wù)

“彗星攔截器”已被選為ESA宇宙視覺(jué)計(jì)劃中新的快速任務(wù)。它將包括三個(gè)航天器，它將是第一個(gè)訪問(wèn)真正的原始彗星或其他星際物體，這只是剛開(kāi)始進(jìn)入內(nèi)太陽(yáng)系的旅程。

該任務(wù)將前往一顆尚未被發(fā)現(xiàn)的彗星，當(dāng)它接近地球軌道時(shí)，對(duì)所選目標(biāo)進(jìn)行飛越。它的三個(gè)航天器將同時(shí)從彗星周?chē)亩鄠€(gè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，創(chuàng)建一個(gè)“動(dòng)態(tài)新”物體的三維剖面，其中包含從太陽(yáng)系曙光中幸存下來(lái)的未經(jīng)處理的物質(zhì)。

歐洲航天局科學(xué)主任GüntherHasinger說(shuō)：“原始或動(dòng)態(tài)的新彗星是完全未知的，為近距離航天器探索提供了令人信服的目標(biāo)，以更好地了解彗星的多樣性和演化。”

“Giotto和Rosetta的巨大科學(xué)成就 - 我們對(duì)彗星的遺產(chǎn)任務(wù) - 是無(wú)與倫比的，但現(xiàn)在是時(shí)候建立他們的成功并訪問(wèn)原始彗星，或?yàn)橄乱粋€(gè)”類(lèi)似Oumuamua的星際天體“做好準(zhǔn)備。

什么是快速任務(wù)?

彗星攔截器是一種“快速”或F級(jí)任務(wù)。“快速”是指實(shí)施時(shí)間，從選擇到啟動(dòng)準(zhǔn)備的總開(kāi)發(fā)持續(xù)時(shí)間約為八年。發(fā)射質(zhì)量小于1000千克的F級(jí)任務(wù)將通過(guò)中級(jí)任務(wù)分享乘坐太空，利用發(fā)射器中的額外空間和增強(qiáng)太陽(yáng) - 地球拉格朗日點(diǎn)L2，從太陽(yáng)看，距離地球150萬(wàn)公里。

彗星攔截器預(yù)計(jì)將于2028年作為ESA的系外行星研究ARIEL航天器的共同乘客發(fā)射。兩個(gè)任務(wù)將被交付到L2并且從那里Comet攔截器將使用其自己的推進(jìn)系統(tǒng)前進(jìn)到所選目標(biāo)。

選擇過(guò)程也很快。在2018年7月召集特派團(tuán)之后，空間科學(xué)界提交了23個(gè)小組，隨后邀請(qǐng)了六個(gè)小組提供更詳細(xì)的提案。其中，Comet Interceptor被選入今天的科學(xué)計(jì)劃委員會(huì)，進(jìn)入更詳細(xì)的定義階段。

“我們感謝空間科學(xué)界的出色建議，其中涵蓋了可以在F級(jí)指導(dǎo)方針的限制范圍內(nèi)探索的各種新穎主題，”主任哈辛格說(shuō)。

“在我們計(jì)劃未來(lái)幾十年對(duì)宇宙的科學(xué)探索時(shí)，這種創(chuàng)新使命將在補(bǔ)充歐空局的科學(xué)計(jì)劃中發(fā)揮重要作用。

“自從最初提出征集意見(jiàn)書(shū)以來(lái)，我們也很樂(lè)意在一年內(nèi)選擇彗尾攔截器來(lái)維持快速的任務(wù)理念。”

彗星攔截器有什么新東西?

彗星攔截器包括三個(gè)航天器。復(fù)合航天器將在L2處等待合適的目標(biāo)，然后在攔截彗星之前三個(gè)模塊分開(kāi)幾周之前一起行進(jìn)。每個(gè)模塊都將配備一個(gè)互補(bǔ)的科學(xué)有效載荷，提供彗星核及其氣體，塵埃和等離子體環(huán)境的不同視角。這種多點(diǎn)測(cè)量將極大地改善了理解原始彗星在與不斷變化的太陽(yáng)風(fēng)環(huán)境相互作用時(shí)的動(dòng)態(tài)特性所需的三維信息。

該任務(wù)的儀器套件將利用其他任務(wù)的遺產(chǎn)，包括基于目前飛行在ExoMars跟蹤氣體軌道器上的相機(jī)，以及灰塵，場(chǎng)和等離子儀器，以及質(zhì)譜儀，如那些飛行在ESA上的儀器羅塞塔。

以前的彗星任務(wù)，包括歐空局的先驅(qū)航天器喬托和羅塞塔，都遇到了短期彗星。這些是軌道周期不到200年的彗星，它們?cè)诮欢螘r(shí)間沿著它們的軌道多次接近太陽(yáng)并因此發(fā)生了重大變化：羅塞塔的彗星，67P / Churyumov-Gerasimenko每6。5年繞太陽(yáng)運(yùn)行一次。 1986年由Giotto和其他航天器訪問(wèn)的1P / Halley彗星每76年重返天空。

彗星攔截器是不同的，因?yàn)樗鼘⑹状蚊闇?zhǔn)一顆彗星進(jìn)入太陽(yáng)系內(nèi)部 - 也許來(lái)自被認(rèn)為圍繞太陽(yáng)外圍的巨大奧爾特云。因此，彗星將包含自太陽(yáng)和行星的黎明以來(lái)未經(jīng)過(guò)多次處理的材料。因此，該任務(wù)將提供對(duì)彗星從太陽(yáng)系外圍向內(nèi)遷移時(shí)進(jìn)化的新見(jiàn)解。

雖然更為罕見(jiàn)，但潛在目標(biāo)的另一個(gè)例子是來(lái)自另一個(gè)恒星系統(tǒng)的星際闖入者，如2017年在高度傾斜的軌道上飛過(guò)太陽(yáng)的著名“Oumuamua”。研究星際物體將提供探索彗星的機(jī)會(huì) - 就像身體在其他恒星系統(tǒng)中形成和演化一樣。

在過(guò)去，新的彗星只有在幾個(gè)月到幾年之后才被發(fā)現(xiàn)才能通過(guò)它們最接近太陽(yáng)的方式，這對(duì)于規(guī)劃，建造和發(fā)射太空任務(wù)來(lái)說(shuō)太短暫的通知，并且它要前往特定物體在它再次遠(yuǎn)離太陽(yáng)之前。

地面測(cè)量的最新進(jìn)展意味著可以更深地掃描天空并且可以提供更長(zhǎng)的通知。Pan-STARRS是目前最多產(chǎn)的彗星發(fā)現(xiàn)機(jī)器，每年有超過(guò)一半的新彗星被調(diào)查發(fā)現(xiàn)。目前正在智利建造的大型天氣測(cè)量望遠(yuǎn)鏡也將大大增加新彗星的目錄。

在任何情況下，在準(zhǔn)備任務(wù)時(shí)都不需要知道彗星攔截器的目的地; 航天器可以準(zhǔn)備好并在太空中等待合適的彗星遭遇，并有望在發(fā)射后的五年內(nèi)完成其任務(wù)。